JP2002280586A - 内部電極型太陽電池 - Google Patents
内部電極型太陽電池Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 受光ロスを解消すると同時に光吸収量を高め
ることにより、従来の限界を超えて光電変換効率を向上
させた太陽電池を提供する。 【解決手段】 半導体基板の内部に、該半導体基板の受
光面および裏面の両方から距離を置いて、正負の電極お
よび各電極の周囲のキャリア分極層が埋め込まれている
内部電極型太陽電池。正負の電極は、少なくとも半導体
基板の受光面に対向する面が半導体基板の受光面に対し
て傾斜していることが望ましい。半導体基板の２つの側
面にそれぞれ露出して設けた出力端子に正負の電極がそ
れぞれ接続されていることが望ましい。
ることにより、従来の限界を超えて光電変換効率を向上
させた太陽電池を提供する。 【解決手段】 半導体基板の内部に、該半導体基板の受
光面および裏面の両方から距離を置いて、正負の電極お
よび各電極の周囲のキャリア分極層が埋め込まれている
内部電極型太陽電池。正負の電極は、少なくとも半導体
基板の受光面に対向する面が半導体基板の受光面に対し
て傾斜していることが望ましい。半導体基板の２つの側
面にそれぞれ露出して設けた出力端子に正負の電極がそ
れぞれ接続されていることが望ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換効率を高
めた内部電極型太陽電池に関する。
めた内部電極型太陽電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、太陽電池としては、Ｐ型およ
びＮ型の半導体を組み合わせたＰＮ接合タイプが代表的
であり、電極の位置に関しては表裏面電極型（例えば特
開平第5-243597号公報、特開平8-162656号公報を参照）
および裏面電極型（例えば特開平10-229210号公報を参
照）がある。
びＮ型の半導体を組み合わせたＰＮ接合タイプが代表的
であり、電極の位置に関しては表裏面電極型（例えば特
開平第5-243597号公報、特開平8-162656号公報を参照）
および裏面電極型（例えば特開平10-229210号公報を参
照）がある。
【０００３】表裏面電極型は、典型的には半導体基板の
厚さ方向上半部のＮ（またはＰ）型層と、厚さ方向下半
部のＰ（またはＮ）型層とが、表面近傍でキャリア分極
層としてのＰＮ接合を形成しているものであり、上半部
の上面（いわゆる「表面」すなわち「受光面」）と下半
部の下面（いわゆる「裏面」すなわち受光面の反対側の
面）とにそれぞれ電極を設けた構造であり、太陽電池の
原型と言える。例えば、表面に正電極、裏面に負電極を
それぞれ設ける。
厚さ方向上半部のＮ（またはＰ）型層と、厚さ方向下半
部のＰ（またはＮ）型層とが、表面近傍でキャリア分極
層としてのＰＮ接合を形成しているものであり、上半部
の上面（いわゆる「表面」すなわち「受光面」）と下半
部の下面（いわゆる「裏面」すなわち受光面の反対側の
面）とにそれぞれ電極を設けた構造であり、太陽電池の
原型と言える。例えば、表面に正電極、裏面に負電極を
それぞれ設ける。
【０００４】表裏面電極型は、表面電極によって入射光
が遮られるため、受光ロスの発生が避けられず、光電変
換効率を高められないという問題があった。これに対し
て裏面電極型は、Ｎ（またはＰ）型半導体基板の裏面に
正負の電極を設けた構造であり、正電極および負電極の
周囲に拡散によりキャリア分極層としてそれぞれＰ+層
およびＮ+層を形成する。
が遮られるため、受光ロスの発生が避けられず、光電変
換効率を高められないという問題があった。これに対し
て裏面電極型は、Ｎ（またはＰ）型半導体基板の裏面に
正負の電極を設けた構造であり、正電極および負電極の
周囲に拡散によりキャリア分極層としてそれぞれＰ+層
およびＮ+層を形成する。
【０００５】裏面電極型は、表面に電極を設けないので
受光ロスの発生は回避できるが、半導体基板を薄くする
必要があるため、光吸収量を高められない。すなわち、
光照射により発生したキャリア（電子と正孔）に対して
キャリア分極層の電界を有効に作用させるためには、キ
ャリア分極層（拡散層）近傍まで到達する光量をできる
だけ多く確保する必要がある。結局、受光面から裏面電
極までの距離すなわち基板厚さを薄くせざるを得ず、光
吸収量が低下するため、光電変換効率を高められないと
いう問題があった。
受光ロスの発生は回避できるが、半導体基板を薄くする
必要があるため、光吸収量を高められない。すなわち、
光照射により発生したキャリア（電子と正孔）に対して
キャリア分極層の電界を有効に作用させるためには、キ
ャリア分極層（拡散層）近傍まで到達する光量をできる
だけ多く確保する必要がある。結局、受光面から裏面電
極までの距離すなわち基板厚さを薄くせざるを得ず、光
吸収量が低下するため、光電変換効率を高められないと
いう問題があった。
【０００６】上記のように、従来の技術では、受光ロス
と光吸収量の低下とを同時に解消することはできないた
め、光電変換効率の向上に限界があった。
と光吸収量の低下とを同時に解消することはできないた
め、光電変換効率の向上に限界があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、受光ロスを
解消すると同時に光吸収量を高めることにより、従来の
限界を超えて光電変換効率を向上させた太陽電池を提供
することを目的とする。
解消すると同時に光吸収量を高めることにより、従来の
限界を超えて光電変換効率を向上させた太陽電池を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の内部電極型太陽電池は、半導体基板の内
部に、該半導体基板の受光面および裏面の両方から距離
を置いて、正負の電極および各電極の周囲のキャリア分
極層が埋め込まれていることを特徴とする。本発明の内
部電極型太陽電池は、受光面に電極が無いので受光ロス
が発生することがなく、同時に、光の吸収が受光面から
電極までの間の基板領域のみでなく各電極間および各電
極と裏面との間の基板領域でも行われることにより光吸
収量が高まるので、従来技術では得られなかった高い光
電変換効率が得られる。
めに、本発明の内部電極型太陽電池は、半導体基板の内
部に、該半導体基板の受光面および裏面の両方から距離
を置いて、正負の電極および各電極の周囲のキャリア分
極層が埋め込まれていることを特徴とする。本発明の内
部電極型太陽電池は、受光面に電極が無いので受光ロス
が発生することがなく、同時に、光の吸収が受光面から
電極までの間の基板領域のみでなく各電極間および各電
極と裏面との間の基板領域でも行われることにより光吸
収量が高まるので、従来技術では得られなかった高い光
電変換効率が得られる。
【０００９】前記正負の電極は、少なくとも前記半導体
基板の受光面に対向する面が該半導体基板の受光面に対
して傾斜していることが望ましい。これにより、電極表
面、基板表面および基板裏面で光の多重反射が起こり光
路が長くなるので、更に光吸収量が増加する。前記半導
体基板の２つの側面にそれぞれ露出して設けた出力端子
に前記正負の電極がそれぞれ接続されていることが望ま
しい。これにより、複数の太陽電池の側面の出力端子同
士を当接させることにより、複数の太陽電池を組み合わ
せたモジュールを容易に構成することができる。隣接す
る太陽電池の出力端子同士の当接は、直接でもよいが、
当接させる端子間に金属製スプリング等の導電性弾性部
材を介在させることにより電気的および機械的な接続が
更に安定する。
基板の受光面に対向する面が該半導体基板の受光面に対
して傾斜していることが望ましい。これにより、電極表
面、基板表面および基板裏面で光の多重反射が起こり光
路が長くなるので、更に光吸収量が増加する。前記半導
体基板の２つの側面にそれぞれ露出して設けた出力端子
に前記正負の電極がそれぞれ接続されていることが望ま
しい。これにより、複数の太陽電池の側面の出力端子同
士を当接させることにより、複数の太陽電池を組み合わ
せたモジュールを容易に構成することができる。隣接す
る太陽電池の出力端子同士の当接は、直接でもよいが、
当接させる端子間に金属製スプリング等の導電性弾性部
材を介在させることにより電気的および機械的な接続が
更に安定する。
【００１０】
【発明の実施の形態】〔実施形態１〕図１に、本発明に
よる内部電極型太陽電池の基本構造の一例を、半導体基
板の厚さ方向の断面図で示す。図示した太陽電池１０
は、ｐ型またはｎ型の半導体基板１の内部に、正電極２
および負電極３が埋め込まれている。キャリア分極層と
して、正電極２の周囲にはｐ+層２Ｘが、負電極３の周
囲にはｎ+層３Ｘが、それぞれ不純物拡散により形成さ
れている。キャリア分極層２Ｘ、３Ｘは、基板１の受光
面１Ａ、裏面１Ｂの両方からそれぞれ距離ｔＡ、ｔＢの
位置にある。
よる内部電極型太陽電池の基本構造の一例を、半導体基
板の厚さ方向の断面図で示す。図示した太陽電池１０
は、ｐ型またはｎ型の半導体基板１の内部に、正電極２
および負電極３が埋め込まれている。キャリア分極層と
して、正電極２の周囲にはｐ+層２Ｘが、負電極３の周
囲にはｎ+層３Ｘが、それぞれ不純物拡散により形成さ
れている。キャリア分極層２Ｘ、３Ｘは、基板１の受光
面１Ａ、裏面１Ｂの両方からそれぞれ距離ｔＡ、ｔＢの
位置にある。
【００１１】典型的な一例として、基板１はｐ型Ｓｉ基
板（不純物濃度１×１０16ｃｍ-3、厚さ２００μｍ）、
正負の電極２、３はいずれもＡｌ層（厚さ２μｍ）、ｐ
+層２Ｘはｐ+Ｓｉ層（不純物濃度１×１０19ｃｍ-3、拡
散深さ１μｍ）、ｎ+層３Ｘはｎ+Ｓｉ層（不純物濃度１
×１０19ｃｍ-3、拡散深さ１μｍ）から成る。図１の内
部電極構造による作用を従来の裏面電極構造と比較し
て、図２を参照して説明する。図２も、半導体基板の厚
さ方向に沿った断面図である。
板（不純物濃度１×１０16ｃｍ-3、厚さ２００μｍ）、
正負の電極２、３はいずれもＡｌ層（厚さ２μｍ）、ｐ
+層２Ｘはｐ+Ｓｉ層（不純物濃度１×１０19ｃｍ-3、拡
散深さ１μｍ）、ｎ+層３Ｘはｎ+Ｓｉ層（不純物濃度１
×１０19ｃｍ-3、拡散深さ１μｍ）から成る。図１の内
部電極構造による作用を従来の裏面電極構造と比較し
て、図２を参照して説明する。図２も、半導体基板の厚
さ方向に沿った断面図である。
【００１２】図２(１)に示す従来の裏面電極構造の太陽
電池９では、受光面１Ａから基板１に入射した光は、矢
印λ１で示したように受光面１Ａからキャリア分極層２
Ｘ、３Ｘまでの基板領域で吸収されてキャリアを発生さ
せる部分と、矢印λ２で示したように電極２、３で反射
される部分と、矢印λ３で示したように電極間から裏面
１Ｂから外部へ透過する部分とがある。このうち特に、
裏面１Ｂ側へ透過する部分λ３はキャリア発生に寄与せ
ず入射光に対する損失分となる。
電池９では、受光面１Ａから基板１に入射した光は、矢
印λ１で示したように受光面１Ａからキャリア分極層２
Ｘ、３Ｘまでの基板領域で吸収されてキャリアを発生さ
せる部分と、矢印λ２で示したように電極２、３で反射
される部分と、矢印λ３で示したように電極間から裏面
１Ｂから外部へ透過する部分とがある。このうち特に、
裏面１Ｂ側へ透過する部分λ３はキャリア発生に寄与せ
ず入射光に対する損失分となる。
【００１３】これに対して、図２(２)に示す本発明の内
部電極構造の太陽電池１０では、特に電極間を通過した
部分λ３が、従来のように単に外部へ透過せずに、電極
から裏面１Ｂまでの間の基板領域で吸収されてキャリア
発生に寄与するので、それに対応して光電変換効率が向
上する。本明細書中の説明においては、通常のように片
面からの受光を想定して、基板面１Ａを受光面と呼び、
基板面１Ｂを裏面と呼んで便宜上区別したが、本質的に
はこれらは全く同等に位置付けるべきものである。すな
わち、本発明の内部電極型太陽電池は、基板面１Ａおよ
び１Ｂの両方を共に受光面とすることができる。いずれ
か一方を受光面とし、他方を裏面とすることができる
し、あるいは同時に両方を受光面として用いることもで
きる。後者の場合、太陽電池の外部に適当な光反射手段
を設け、同時に両面１Ａ、１Ｂに光照射する形態が可能
であり、これにより更に光電変換効率を高めることがで
きる。 〔実施形態２〕図３に、本発明の望ましい実施形態によ
る内部電極型太陽電池の構造の一例を、半導体基板の厚
さ方向の断面図で示す。図３において、図１中の部材に
対応する部材に同一の参照符号を付した。
部電極構造の太陽電池１０では、特に電極間を通過した
部分λ３が、従来のように単に外部へ透過せずに、電極
から裏面１Ｂまでの間の基板領域で吸収されてキャリア
発生に寄与するので、それに対応して光電変換効率が向
上する。本明細書中の説明においては、通常のように片
面からの受光を想定して、基板面１Ａを受光面と呼び、
基板面１Ｂを裏面と呼んで便宜上区別したが、本質的に
はこれらは全く同等に位置付けるべきものである。すな
わち、本発明の内部電極型太陽電池は、基板面１Ａおよ
び１Ｂの両方を共に受光面とすることができる。いずれ
か一方を受光面とし、他方を裏面とすることができる
し、あるいは同時に両方を受光面として用いることもで
きる。後者の場合、太陽電池の外部に適当な光反射手段
を設け、同時に両面１Ａ、１Ｂに光照射する形態が可能
であり、これにより更に光電変換効率を高めることがで
きる。 〔実施形態２〕図３に、本発明の望ましい実施形態によ
る内部電極型太陽電池の構造の一例を、半導体基板の厚
さ方向の断面図で示す。図３において、図１中の部材に
対応する部材に同一の参照符号を付した。
【００１４】本実施形態の太陽電池１１は、図１に示し
た基本構造において、正負の電極２、３が図３(１)に示
すように菱形の断面形状をしており、半導体基板１の受
光面１Ａ、裏面１Ｂに対向する面がそれぞれ受光面１
Ａ、裏面１Ｂに対して傾斜している。入射光λが受光面
１Ａに平行な電極表面で反射する場合は、電極表面から
の反射光は受光面１Ａに垂直に到達するため、受光面１
Ａでほとんど反射せずに外部に放出される。
た基本構造において、正負の電極２、３が図３(１)に示
すように菱形の断面形状をしており、半導体基板１の受
光面１Ａ、裏面１Ｂに対向する面がそれぞれ受光面１
Ａ、裏面１Ｂに対して傾斜している。入射光λが受光面
１Ａに平行な電極表面で反射する場合は、電極表面から
の反射光は受光面１Ａに垂直に到達するため、受光面１
Ａでほとんど反射せずに外部に放出される。
【００１５】これに対して、少なくとも前記半導体基板
の受光面に対向する電極表面が該半導体基板の受光面に
対して傾斜していると、図３(２)、(３)に示すように、
入射光λが電極表面で入射方向に対して傾斜した方向に
反射する。そして、電極表面からの反射光が基板１の受
光面１Ａで反射される頻度が高まり、受光面１Ａからの
反射光が更に側面１Ｓ、そして裏面１Ｂでも反射する頻
度が増加する。このように多重反射が行われることによ
り、半導体基板内での光路が著しく長くなり、半導体内
での光吸収が増加して、キャリア発生が増加する。その
結果、実施形態１に示した基本構造による受光ロス低減
効果に加えて、光吸収増加効果も得られるので、光電変
換効率が更に向上する。
の受光面に対向する電極表面が該半導体基板の受光面に
対して傾斜していると、図３(２)、(３)に示すように、
入射光λが電極表面で入射方向に対して傾斜した方向に
反射する。そして、電極表面からの反射光が基板１の受
光面１Ａで反射される頻度が高まり、受光面１Ａからの
反射光が更に側面１Ｓ、そして裏面１Ｂでも反射する頻
度が増加する。このように多重反射が行われることによ
り、半導体基板内での光路が著しく長くなり、半導体内
での光吸収が増加して、キャリア発生が増加する。その
結果、実施形態１に示した基本構造による受光ロス低減
効果に加えて、光吸収増加効果も得られるので、光電変
換効率が更に向上する。
【００１６】上記多重反射による効果を得るためには、
すくなくとも受光面１Ａに対向した側の電極表面が受光
面１Ａに対して傾斜していればよい。これに加えて、図
３に示した菱形断面の電極形状とすると、裏面１Ｂから
の光に対しても電極方面での反射方向が傾斜するので、
特に基板面１Ａ、１Ｂを同時に受光面とした場合に両面
からの受光に対して多重反射効果が得られ、更に有利で
ある。
すくなくとも受光面１Ａに対向した側の電極表面が受光
面１Ａに対して傾斜していればよい。これに加えて、図
３に示した菱形断面の電極形状とすると、裏面１Ｂから
の光に対しても電極方面での反射方向が傾斜するので、
特に基板面１Ａ、１Ｂを同時に受光面とした場合に両面
からの受光に対して多重反射効果が得られ、更に有利で
ある。
【００１７】なお、図３(２)に示すように菱形の角度θ
（基板厚さ方向の開き角）が、０＜θ＜９０°の範囲内
にある場合は受光面１Ａからの光は受光面１Ａ側へ傾斜
して反射し、図３(３)に示すように９０°＜θ＜１８０
°の場合には受光面１Ａからの光は裏面１Ｂ側へ傾斜し
て反射する。本実施形態の典型的な一例として、基板１
はｐ型Ｓｉ基板（不純物濃度１×１０16ｃｍ-3、厚さ２
００μｍ）、正負の電極２、３はいずれもＡｌ層（厚さ
２μｍ、角度θ＝１２０°）、ｐ+層２Ｘはｐ+Ｓｉ層
（不純物濃度１×１０19ｃｍ-3、拡散深さ１μｍ）、ｎ
+層３Ｘはｎ+Ｓｉ層（不純物濃度１×１０19ｃｍ-3、拡
散深さ１μｍ）から成る。
（基板厚さ方向の開き角）が、０＜θ＜９０°の範囲内
にある場合は受光面１Ａからの光は受光面１Ａ側へ傾斜
して反射し、図３(３)に示すように９０°＜θ＜１８０
°の場合には受光面１Ａからの光は裏面１Ｂ側へ傾斜し
て反射する。本実施形態の典型的な一例として、基板１
はｐ型Ｓｉ基板（不純物濃度１×１０16ｃｍ-3、厚さ２
００μｍ）、正負の電極２、３はいずれもＡｌ層（厚さ
２μｍ、角度θ＝１２０°）、ｐ+層２Ｘはｐ+Ｓｉ層
（不純物濃度１×１０19ｃｍ-3、拡散深さ１μｍ）、ｎ
+層３Ｘはｎ+Ｓｉ層（不純物濃度１×１０19ｃｍ-3、拡
散深さ１μｍ）から成る。
【００１８】上記では、基板厚さ方向の電極断面形状と
して菱形を例に説明したが、本実施形態においては少な
くとも基板受光面に対向した電極表面が基板受光面に対
して傾斜していればよく、例えば基板受光面に対する対
向面が傾斜した台形、三角形あるいは他の多角形でもよ
い。更に、傾斜面は平面である必要はなく、曲面であっ
てもよく、電極断面形状は例えば円形、楕円形等であっ
てもよい。 〔実施形態３〕図４は、太陽電池の半導体基板の板面方
向の断面図であり、図１のＰ−Ｐ断面あるいは図３(１)
のＱ−Ｑ断面の構造の一例を示す。逆に、図１あるいは
図３(１)は、図４のＲ−Ｒ断面の一例を示す。
して菱形を例に説明したが、本実施形態においては少な
くとも基板受光面に対向した電極表面が基板受光面に対
して傾斜していればよく、例えば基板受光面に対する対
向面が傾斜した台形、三角形あるいは他の多角形でもよ
い。更に、傾斜面は平面である必要はなく、曲面であっ
てもよく、電極断面形状は例えば円形、楕円形等であっ
てもよい。 〔実施形態３〕図４は、太陽電池の半導体基板の板面方
向の断面図であり、図１のＰ−Ｐ断面あるいは図３(１)
のＱ−Ｑ断面の構造の一例を示す。逆に、図１あるいは
図３(１)は、図４のＲ−Ｒ断面の一例を示す。
【００１９】図４に示す太陽電池１２は、半導体基板１
の対向する２つの側面にそれぞれ露出して出力端子４、
５が設けてある。基板１は外周を絶縁層６で被覆してあ
り、正電極２および負電極３は、絶縁層６を貫通する接
続部２４および３５でそれぞれ出力端子４および５と電
気的に接続している。すなわち、この太陽電池は＋側出
力端子４と−側出力端子５が基板１の側面に露出してい
る。
の対向する２つの側面にそれぞれ露出して出力端子４、
５が設けてある。基板１は外周を絶縁層６で被覆してあ
り、正電極２および負電極３は、絶縁層６を貫通する接
続部２４および３５でそれぞれ出力端子４および５と電
気的に接続している。すなわち、この太陽電池は＋側出
力端子４と−側出力端子５が基板１の側面に露出してい
る。
【００２０】図５に示す太陽電池１３は、図４において
図中の上下の側面に設けた出力端子を左右の側面にまで
回り込ませて、出力端子４、５の位置を左右の側面にし
た形態である。上下の側面の端子露出部分は、必要に応
じて更に絶縁層６'で被覆することができる。典型的な
一例として、基板１はｐ型Ｓｉ基板（不純物濃度１×１
０16ｃｍ-3、厚さ２００μｍ）、正負の電極２、３はい
ずれもＡｌ層（厚さ２μｍ）、ｐ+層２Ｘはｐ+Ｓｉ層
（不純物濃度１×１０19ｃｍ-3、拡散深さ１μｍ）、ｎ
+層３Ｘはｎ+Ｓｉ層（不純物濃度１×１０19ｃｍ-3、拡
散深さ１μｍ）、絶縁膜６、６'はＳｉ酸化膜（Ｓｉ
Ｏ2）から成る。
図中の上下の側面に設けた出力端子を左右の側面にまで
回り込ませて、出力端子４、５の位置を左右の側面にし
た形態である。上下の側面の端子露出部分は、必要に応
じて更に絶縁層６'で被覆することができる。典型的な
一例として、基板１はｐ型Ｓｉ基板（不純物濃度１×１
０16ｃｍ-3、厚さ２００μｍ）、正負の電極２、３はい
ずれもＡｌ層（厚さ２μｍ）、ｐ+層２Ｘはｐ+Ｓｉ層
（不純物濃度１×１０19ｃｍ-3、拡散深さ１μｍ）、ｎ
+層３Ｘはｎ+Ｓｉ層（不純物濃度１×１０19ｃｍ-3、拡
散深さ１μｍ）、絶縁膜６、６'はＳｉ酸化膜（Ｓｉ
Ｏ2）から成る。
【００２１】このように出力端子４、５を基板側面に設
けると、複数の太陽電池を平面的に連接して組み合わせ
たモジュールを形成することが容易にできる。図６(１)
に、図４の太陽電池１２を６個、直列に連接して組み合
わせたモジュールの一例を示す。モジュール２０は、絶
縁材料から成る外枠Ｃ内に、６個の太陽電池１２が２列
に平面配置された形で直列接続されている。外枠Ｃの右
端には正負の外部電極Ｍ、Ｎがあり、左端には接続端子
Ｔがあって、各列３個の太陽電池１２は外部電極Ｍ、Ｎ
に固定された金属製弦巻バネ等の導電性弾性部材Ｓによ
って相互の出力端子４、５間の電気的接続および左端の
接続端子Ｔと出力端子４、５との電気的接続を確保して
いる。この例では、外部電極Ｍがモジュール２０の正極
であり、外部電極Ｎがモジュール２０の負極である。
けると、複数の太陽電池を平面的に連接して組み合わせ
たモジュールを形成することが容易にできる。図６(１)
に、図４の太陽電池１２を６個、直列に連接して組み合
わせたモジュールの一例を示す。モジュール２０は、絶
縁材料から成る外枠Ｃ内に、６個の太陽電池１２が２列
に平面配置された形で直列接続されている。外枠Ｃの右
端には正負の外部電極Ｍ、Ｎがあり、左端には接続端子
Ｔがあって、各列３個の太陽電池１２は外部電極Ｍ、Ｎ
に固定された金属製弦巻バネ等の導電性弾性部材Ｓによ
って相互の出力端子４、５間の電気的接続および左端の
接続端子Ｔと出力端子４、５との電気的接続を確保して
いる。この例では、外部電極Ｍがモジュール２０の正極
であり、外部電極Ｎがモジュール２０の負極である。
【００２２】上記の例では、各太陽電池１２の出力端子
４、５同士は直接当接しているが、連接する太陽電池１
２の個数が多くなって弦巻バネＳの押圧力だけでは出力
端子４、５同士の電気的接続が確保し難い場合などに
は、図６(２)に示すように、出力端子４、５間に金属製
板バネ等の導電性弾性部材Ｖを挿入して出力端子４、５
間に押圧力Ｆを負荷することにより、隣り合う太陽電池
１２の出力端子４、５間の電気的接続を安定に確保する
ことが望ましい。
４、５同士は直接当接しているが、連接する太陽電池１
２の個数が多くなって弦巻バネＳの押圧力だけでは出力
端子４、５同士の電気的接続が確保し難い場合などに
は、図６(２)に示すように、出力端子４、５間に金属製
板バネ等の導電性弾性部材Ｖを挿入して出力端子４、５
間に押圧力Ｆを負荷することにより、隣り合う太陽電池
１２の出力端子４、５間の電気的接続を安定に確保する
ことが望ましい。
【００２３】なお、以上説明した各実施形態において
は、基板としてＳｉ基板を用いた例を示したが本発明に
おいて基板材料は限定する必要はなく、太陽電池の半導
体基板として適切な材料であればよい。例えば、Ｓｉ基
板以外に、Ｇｅ基板、ＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板等であ
ってよい。また、電極材料も限定する必要はなく、太陽
電池の電極材料として適した材料であればよい。例え
ば、上記で説明したＡｌ以外に、Ａｕ、Ａｇ、Ｔｉ等の
電極材料であってもよい。
は、基板としてＳｉ基板を用いた例を示したが本発明に
おいて基板材料は限定する必要はなく、太陽電池の半導
体基板として適切な材料であればよい。例えば、Ｓｉ基
板以外に、Ｇｅ基板、ＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板等であ
ってよい。また、電極材料も限定する必要はなく、太陽
電池の電極材料として適した材料であればよい。例え
ば、上記で説明したＡｌ以外に、Ａｕ、Ａｇ、Ｔｉ等の
電極材料であってもよい。
【００２４】更に、従来知られている受光面のテクスチ
ャー、裏面の反射防止膜等を適用してもよい。
ャー、裏面の反射防止膜等を適用してもよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、受光ロスを解消すると
同時に光吸収量を高めることにより、従来の限界を超え
て光電変換効率を向上させた太陽電池が提供される。
同時に光吸収量を高めることにより、従来の限界を超え
て光電変換効率を向上させた太陽電池が提供される。
【図１】図１は、本発明による内部電極型太陽電池の基
本構造の一例を示す、半導体基板の厚さ方向の断面図で
ある。
本構造の一例を示す、半導体基板の厚さ方向の断面図で
ある。
【図２】図２は、図１の内部電極構造による作用を従来
の裏面電極構造と比較して示す、半導体基板の厚さ方向
に沿った断面図である。
の裏面電極構造と比較して示す、半導体基板の厚さ方向
に沿った断面図である。
【図３】図３に、本発明の望ましい実施形態により内部
電極の断面形状を菱形とした太陽電池の構造の一例を示
す、半導体基板の厚さ方向の断面図である。
電極の断面形状を菱形とした太陽電池の構造の一例を示
す、半導体基板の厚さ方向の断面図である。
【図４】図４は、本発明の望ましい実施形態により内部
電極と接続した出力端子を側面に設けた太陽電池の構造
の一例を示す、半導体基板の板面方向の断面図である。
電極と接続した出力端子を側面に設けた太陽電池の構造
の一例を示す、半導体基板の板面方向の断面図である。
【図５】図５は、本発明の望ましい実施形態により内部
電極と接続した出力端子を側面に設けた太陽電池の構造
の他の一例を示す、半導体基板の板面方向の断面図であ
る。
電極と接続した出力端子を側面に設けた太陽電池の構造
の他の一例を示す、半導体基板の板面方向の断面図であ
る。
【図６】図６は、(１)図４の太陽電池を複数個、平面的
に連接して組み合わせたモジュールの一例を示す平面図
および(２)部分拡大平面図である。
に連接して組み合わせたモジュールの一例を示す平面図
および(２)部分拡大平面図である。
１…半導体基板 １Ａ…半導体基板１の一方の面（受光面、表面） １Ｂ…半導体基板１の他方の面（裏面） １Ｓ…半導体基板１の側面 ２…正電極 ２Ｘ…正電極２の周囲のキャリア分極層（拡散層） ３…負電極 ３Ｘ…負電極３の周囲のキャリア分極層（拡散層） ４…正電極２と接続している出力端子 ５…負電極３と接続している出力端子 ６、６'…絶縁層 ９…従来の裏面電極型太陽電池 １０、１１、１２、１３…本発明の内部電極型太陽電池 ２０…太陽電池モジュール Ｃ…モジュール２０の外枠 Ｍ、Ｎ…モジュール２０の外部電極 Ｔ…モジュール２０の接続端子 Ｓ、Ｖ…導電性弾性部材
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体基板の内部に、該半導体基板の受
光面および裏面の両方から距離を置いて、正負の電極お
よび各電極の周囲のキャリア分極層が埋め込まれている
ことを特徴とする内部電極型太陽電池。 - 【請求項２】 前記正負の電極は、少なくとも前記半導
体基板の受光面に対向する面が該半導体基板の受光面に
対して傾斜していることを特徴とする請求項１記載の内
部電極型太陽電池。 - 【請求項３】 前記半導体基板の２つの側面にそれぞれ
露出して設けた出力端子に前記正負の電極がそれぞれ接
続されていることを特徴とする請求項１または２記載の
内部電極型太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001081023A JP2002280586A (ja) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | 内部電極型太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001081023A JP2002280586A (ja) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | 内部電極型太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002280586A true JP2002280586A (ja) | 2002-09-27 |
Family
ID=18937198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001081023A Withdrawn JP2002280586A (ja) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | 内部電極型太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002280586A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003083955A1 (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-09 | Ebara Corporation | Photovoltaic element and method of manufacturing the same |
| JP4948423B2 (ja) * | 2006-01-11 | 2012-06-06 | 京セミ株式会社 | 受光又は発光用半導体モジュール |
-
2001
- 2001-03-21 JP JP2001081023A patent/JP2002280586A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003083955A1 (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-09 | Ebara Corporation | Photovoltaic element and method of manufacturing the same |
| JP4948423B2 (ja) * | 2006-01-11 | 2012-06-06 | 京セミ株式会社 | 受光又は発光用半導体モジュール |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040123 |