JP2003101047A - 積層型太陽電池装置 - Google Patents
積層型太陽電池装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、微結晶シリコン系材料を用いた
場合に、より効率的に電流を得るための積層型太陽電池
構造を提供することを目的とする。 【解決手段】 非晶質シリコン系太陽電池セルと微結晶
シリコン系太陽電池セルを積層した積層型太陽電池装置
において、発電に寄与する活性層の積層順序が光入射側
より非晶質シリコン系層３、微結晶シリコンゲルマニウ
ム層４、微結晶シリコン層５で構成され、微結晶シリコ
ンゲルマニウム層４の禁制帯幅は、微結晶シリコン層５
よりも小さいことを特徴とする。
場合に、より効率的に電流を得るための積層型太陽電池
構造を提供することを目的とする。 【解決手段】 非晶質シリコン系太陽電池セルと微結晶
シリコン系太陽電池セルを積層した積層型太陽電池装置
において、発電に寄与する活性層の積層順序が光入射側
より非晶質シリコン系層３、微結晶シリコンゲルマニウ
ム層４、微結晶シリコン層５で構成され、微結晶シリコ
ンゲルマニウム層４の禁制帯幅は、微結晶シリコン層５
よりも小さいことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高効率な積層型
太陽電池装置に関する。
太陽電池装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】積層型の太陽電池装置においては、光入
射側より各発電に寄与する活性層（発電層）を禁制帯幅
（バンドギャップ）の広い順に積層している。これは狭
いバンドギャップを持つ発電層がより長波長の光も吸収
して発電できるため、各層の光感度を考慮してのことで
ある。
射側より各発電に寄与する活性層（発電層）を禁制帯幅
（バンドギャップ）の広い順に積層している。これは狭
いバンドギャップを持つ発電層がより長波長の光も吸収
して発電できるため、各層の光感度を考慮してのことで
ある。
【０００３】例えば、微結晶シリコン系の材料において
は、微結晶シリコン（Ｓｉ）と微結晶シリコンゲルマニ
ウム（ＳｉＧｅ）の組み合わせを考える。微結晶シリコ
ンゲルマニウムの光吸収係数は微結晶シリコンに比べて
高く、より薄膜で同等の電流が得られるが、低い出力電
圧を補うために、積層型太陽電池装置への応用が必須で
ある。
は、微結晶シリコン（Ｓｉ）と微結晶シリコンゲルマニ
ウム（ＳｉＧｅ）の組み合わせを考える。微結晶シリコ
ンゲルマニウムの光吸収係数は微結晶シリコンに比べて
高く、より薄膜で同等の電流が得られるが、低い出力電
圧を補うために、積層型太陽電池装置への応用が必須で
ある。
【０００４】従来の考え方では光入射側より微結晶シリ
コン太陽電池セル、微結晶シリコンゲルマニウム太陽電
池セル、もしくは非晶質シリコン太陽電池セルとの組み
合わせを加えて、非晶質シリコン層、微結晶シリコン
層、微結晶シリコンゲルマニウム層と積層することが一
般的であった。
コン太陽電池セル、微結晶シリコンゲルマニウム太陽電
池セル、もしくは非晶質シリコン太陽電池セルとの組み
合わせを加えて、非晶質シリコン層、微結晶シリコン
層、微結晶シリコンゲルマニウム層と積層することが一
般的であった。
【０００５】図２に従来の積層型太陽電池装置の構造を
示す。図２に示すように、ガラス基板２１上に、透明電
極膜２２として酸化錫（ＳｎＯ2）層が形成される。こ
の透明電極膜２２は酸化錫の形成条件により表面に光閉
じ込め効果に適した凹凸が形成されている。この透明電
極膜２２上に第１の発電層として、非晶質シリコン（ａ
−Ｓｉ）を発電層とする非晶質シリコン太陽電池セル２
３が形成されている。そして、この非晶質シリコン（ａ
−Ｓｉ）太陽電池セル２３上に第２の発電層として、微
結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）を発電層（ｉ層）とする微
結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）太陽電池セル２４が形成さ
れている。この微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）セル２４
上に第３の発電層として微結晶シリコンゲルマニウム
（μｃ−ＳｉＧｅ）を発電層（ｉ層）としてする微結晶
シリコンゲルマニウム太陽電池セル２５が形成される。
この微結晶シリコンゲルマニウム太陽電池セル２５上に
裏面電極２６として銀がスパッタ法により形成され、積
層型太陽電池装置が構成されている。
示す。図２に示すように、ガラス基板２１上に、透明電
極膜２２として酸化錫（ＳｎＯ2）層が形成される。こ
の透明電極膜２２は酸化錫の形成条件により表面に光閉
じ込め効果に適した凹凸が形成されている。この透明電
極膜２２上に第１の発電層として、非晶質シリコン（ａ
−Ｓｉ）を発電層とする非晶質シリコン太陽電池セル２
３が形成されている。そして、この非晶質シリコン（ａ
−Ｓｉ）太陽電池セル２３上に第２の発電層として、微
結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）を発電層（ｉ層）とする微
結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）太陽電池セル２４が形成さ
れている。この微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）セル２４
上に第３の発電層として微結晶シリコンゲルマニウム
（μｃ−ＳｉＧｅ）を発電層（ｉ層）としてする微結晶
シリコンゲルマニウム太陽電池セル２５が形成される。
この微結晶シリコンゲルマニウム太陽電池セル２５上に
裏面電極２６として銀がスパッタ法により形成され、積
層型太陽電池装置が構成されている。
【０００６】上記したように、光入射側の非晶質シリコ
ン層２３は凹凸を有する透明電極膜２２上に成膜される
が、成膜と同時に透明電極膜２２に存在する凹凸は平坦
化される。また、第２層として微結晶シリコン層２４を
形成するが、平坦に近い非晶質シリコン層２２上に形成
された微結晶シリコン層２４は凹凸度を増大しながら成
膜される。しかし、第３層で微結晶シリコンゲルマニウ
ム層２５を形成することで、再度平坦化される。この結
果、裏面側での光閉じ込め効果は小さく、裏面で反射さ
れる光は第１層の非晶質シリコン２３まで指数関数的に
低下することになる。
ン層２３は凹凸を有する透明電極膜２２上に成膜される
が、成膜と同時に透明電極膜２２に存在する凹凸は平坦
化される。また、第２層として微結晶シリコン層２４を
形成するが、平坦に近い非晶質シリコン層２２上に形成
された微結晶シリコン層２４は凹凸度を増大しながら成
膜される。しかし、第３層で微結晶シリコンゲルマニウ
ム層２５を形成することで、再度平坦化される。この結
果、裏面側での光閉じ込め効果は小さく、裏面で反射さ
れる光は第１層の非晶質シリコン２３まで指数関数的に
低下することになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記したような光入射
側より発電層のバンドギャップの広い順で積層して効果
があるのは、あくまでも各層界面が平面もしくは、表面
形状が維持される場合であって、現実の太陽電池装置に
おいては膜堆積と共に、凹凸が平坦化される場合や、逆
に凹凸の度合いが増すような場合に必ずしも該当しな
い。
側より発電層のバンドギャップの広い順で積層して効果
があるのは、あくまでも各層界面が平面もしくは、表面
形状が維持される場合であって、現実の太陽電池装置に
おいては膜堆積と共に、凹凸が平坦化される場合や、逆
に凹凸の度合いが増すような場合に必ずしも該当しな
い。
【０００８】また、上記したように、微結晶シリコン系
材料の場合、微結晶シリコン層は堆積が進むと凹凸度が
増大する傾向があり、微結晶シリコンゲルマニウム層は
平坦化する方向に堆積される傾向にある。凹凸基板上に
堆積される太陽電池装置においては、太陽電池装置内の
光吸収は一部分に偏ることがわかっているので、各層の
形状が平坦か、凹凸かで、各層内での光吸収のされ方が
異なる。したがって、より効果的に最大の電流が得られ
るような太陽電池装置の設計は、これらの形状の違いを
考慮した設計をしなければならず、従来のように、単
に、光入射側より各発電層のバンドギャップの広い順に
積層する考え方は当てはまらない。
材料の場合、微結晶シリコン層は堆積が進むと凹凸度が
増大する傾向があり、微結晶シリコンゲルマニウム層は
平坦化する方向に堆積される傾向にある。凹凸基板上に
堆積される太陽電池装置においては、太陽電池装置内の
光吸収は一部分に偏ることがわかっているので、各層の
形状が平坦か、凹凸かで、各層内での光吸収のされ方が
異なる。したがって、より効果的に最大の電流が得られ
るような太陽電池装置の設計は、これらの形状の違いを
考慮した設計をしなければならず、従来のように、単
に、光入射側より各発電層のバンドギャップの広い順に
積層する考え方は当てはまらない。
【０００９】この発明は、上記した事情に鑑みなされた
ものにして、微結晶シリコン系材料を用いた場合に、よ
り効率的に電流を得るための積層型太陽電池構造を提供
することを目的とする。
ものにして、微結晶シリコン系材料を用いた場合に、よ
り効率的に電流を得るための積層型太陽電池構造を提供
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、非晶質シリ
コン系太陽電池セルと微結晶シリコン系太陽電池セルを
積層した積層型太陽電池装置において、３層以上のセル
が積層され、ボトム側の発電に寄与する活性層が微結晶
シリコンで形成され、この微結晶シリコンを含む太陽電
池セルの前段の光入射側に位置する太陽電池セルの発電
に寄与する活性層が微結晶シリコンよりも狭い禁制帯幅
を有する非晶質シリコン系材料もしくは微結晶シリコン
アロイで形成されていることを特徴とする。
コン系太陽電池セルと微結晶シリコン系太陽電池セルを
積層した積層型太陽電池装置において、３層以上のセル
が積層され、ボトム側の発電に寄与する活性層が微結晶
シリコンで形成され、この微結晶シリコンを含む太陽電
池セルの前段の光入射側に位置する太陽電池セルの発電
に寄与する活性層が微結晶シリコンよりも狭い禁制帯幅
を有する非晶質シリコン系材料もしくは微結晶シリコン
アロイで形成されていることを特徴とする。
【００１１】発電に寄与する活性層の積層順序が光入射
側より非晶質シリコン系層、微結晶シリコンアロイ層、
微結晶シリコン層で構成され、前記微結晶シリコンアロ
イ層の禁制帯幅は、微結晶シリコン層よりも狭いことを
特徴とする。
側より非晶質シリコン系層、微結晶シリコンアロイ層、
微結晶シリコン層で構成され、前記微結晶シリコンアロ
イ層の禁制帯幅は、微結晶シリコン層よりも狭いことを
特徴とする。
【００１２】前記非晶質シリコン系層は非晶質シリコ
ン、微結晶シリコンアロイ層は微結晶シリコンゲルマニ
ウムを用いればよい。
ン、微結晶シリコンアロイ層は微結晶シリコンゲルマニ
ウムを用いればよい。
【００１３】上記の構成によれば、裏面電極との界面付
近で凹凸度の増大により、効果的に光の散乱、反射が起
こる。この微結晶シリコン層の中では、シリコン側から
電極方向を見て凹凸の凸部分で光が閉じ込められ、光の
吸収量は指数関数で予想されるよりも多く吸収される。
この結果、より高い電流値を薄い膜厚で得られることが
できるので、性能と生産性の両面から改善することがで
きる。
近で凹凸度の増大により、効果的に光の散乱、反射が起
こる。この微結晶シリコン層の中では、シリコン側から
電極方向を見て凹凸の凸部分で光が閉じ込められ、光の
吸収量は指数関数で予想されるよりも多く吸収される。
この結果、より高い電流値を薄い膜厚で得られることが
できるので、性能と生産性の両面から改善することがで
きる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につき
図１を参照して説明する。図１は、この発明による積層
型太陽電池装置の構造を示す模式的断面図である。
図１を参照して説明する。図１は、この発明による積層
型太陽電池装置の構造を示す模式的断面図である。
【００１５】ガラス基板上１に透明電極膜２として酸化
錫（ＳｎＯ2）層あるいは酸化亜鉛（ＺｎＯ）層が堆積
されている。この透明電極膜２は表面に凹凸が形成され
ている。この透明電極膜２上に第１の発電層としてｉ型
非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）層を有する非晶質シリコン
系太陽電池セル層３が形成される。非晶質シリコン層
は、成膜と同時に透明電極膜２に存在する凹凸は平坦化
される。
錫（ＳｎＯ2）層あるいは酸化亜鉛（ＺｎＯ）層が堆積
されている。この透明電極膜２は表面に凹凸が形成され
ている。この透明電極膜２上に第１の発電層としてｉ型
非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）層を有する非晶質シリコン
系太陽電池セル層３が形成される。非晶質シリコン層
は、成膜と同時に透明電極膜２に存在する凹凸は平坦化
される。
【００１６】この平坦に近い非晶質シリコン系太陽電池
セル層３上に第２の発電層としてｉ型微結晶シリコンゲ
ルマニウム（μｃ−ＳｉＧｅ）を有する微結晶シリコン
ゲルマニウム太陽電池セル層４が設けられる。
セル層３上に第２の発電層としてｉ型微結晶シリコンゲ
ルマニウム（μｃ−ＳｉＧｅ）を有する微結晶シリコン
ゲルマニウム太陽電池セル層４が設けられる。
【００１７】この微結晶シリコンゲルマニウム太陽電池
セル層４上に第３の発電層としてｉ型微結晶シリコン
（μｃ−Ｓｉ）を有する微結晶シリコン太陽電池セル層
５が設けられる。この微結晶シリコン層は凹凸度を増大
しながら成膜される。
セル層４上に第３の発電層としてｉ型微結晶シリコン
（μｃ−Ｓｉ）を有する微結晶シリコン太陽電池セル層
５が設けられる。この微結晶シリコン層は凹凸度を増大
しながら成膜される。
【００１８】この微結晶シリコン太陽電池セル層５上に
銀（Ａｇ）などの裏面電極６がスパッタ法により形成さ
れる。この微結晶シリコン層５と裏面電極６との界面付
近は凹凸度の増大により、効果的に光の散乱、反射が起
こる。この結果、この層５の中では、シリコン側から電
極方向を見て凹凸の凸部分で光が閉じ込められる。
銀（Ａｇ）などの裏面電極６がスパッタ法により形成さ
れる。この微結晶シリコン層５と裏面電極６との界面付
近は凹凸度の増大により、効果的に光の散乱、反射が起
こる。この結果、この層５の中では、シリコン側から電
極方向を見て凹凸の凸部分で光が閉じ込められる。
【００１９】図１に示すように、光入射側の非晶質シリ
コン系太陽電池セル層３を構成する非晶質シリコン膜は
凹凸を有する透明電極膜２上に成膜されるが、成膜と同
時に透明電極膜２に存在する凹凸は平坦化される。
コン系太陽電池セル層３を構成する非晶質シリコン膜は
凹凸を有する透明電極膜２上に成膜されるが、成膜と同
時に透明電極膜２に存在する凹凸は平坦化される。
【００２０】上述したように、光入射側での凹凸は応用
物理第６９巻第７号６８４ページに示されるように、短
波長側での反射の低減に効果があるが、光閉じ込めには
あまり効果はないことがわかっており、光の吸収の分布
はほぼ指数関数で近似してよい。その次に、第２層とし
て微結晶シリコンゲルマニウム太陽電池セル層４を構成
する微結晶シリコンゲルマニウム膜を形成するが、平坦
に近い非晶質シリコン層３上に形成された微結晶シリコ
ンゲルマニウム層４中では光の吸収は光の進行方向に指
数関数的に減少する。
物理第６９巻第７号６８４ページに示されるように、短
波長側での反射の低減に効果があるが、光閉じ込めには
あまり効果はないことがわかっており、光の吸収の分布
はほぼ指数関数で近似してよい。その次に、第２層とし
て微結晶シリコンゲルマニウム太陽電池セル層４を構成
する微結晶シリコンゲルマニウム膜を形成するが、平坦
に近い非晶質シリコン層３上に形成された微結晶シリコ
ンゲルマニウム層４中では光の吸収は光の進行方向に指
数関数的に減少する。
【００２１】微結晶シリコンゲルマニウムは第３層の微
結晶シリコンに比べ吸収係数が大きく、しかも長波長側
に高い感度特性を有するので、微結晶シリコンを第２層
に使用する場合よりも小さな膜厚で所望の電流が得られ
る。したがって、第３層の微結晶シリコン層５へ透過さ
れる光の絶対量が大きくできる。微結晶シリコン太陽電
池セル層５を構成する微結晶シリコン層は凹凸度を増大
しながら成膜される。そして、裏面電極６との界面付近
で凹凸度の増大により、効果的に光の散乱、反射が起こ
る結果、この微結晶シリコン層５の中では、シリコン側
から電極方向を見て凹凸の凸部分で光が閉じ込められ
る。したがって、光の吸収量は指数関数で予想されるよ
りも多く吸収される。
結晶シリコンに比べ吸収係数が大きく、しかも長波長側
に高い感度特性を有するので、微結晶シリコンを第２層
に使用する場合よりも小さな膜厚で所望の電流が得られ
る。したがって、第３層の微結晶シリコン層５へ透過さ
れる光の絶対量が大きくできる。微結晶シリコン太陽電
池セル層５を構成する微結晶シリコン層は凹凸度を増大
しながら成膜される。そして、裏面電極６との界面付近
で凹凸度の増大により、効果的に光の散乱、反射が起こ
る結果、この微結晶シリコン層５の中では、シリコン側
から電極方向を見て凹凸の凸部分で光が閉じ込められ
る。したがって、光の吸収量は指数関数で予想されるよ
りも多く吸収される。
【００２２】上述したように、従来の方法で順次堆積し
た場合には、図２に示すように、微結晶シリコン層２４
が凹凸化されても、第３層で微結晶シリコンゲルマニウ
ム層２５を形成することで、再度平坦化され、裏面側で
の光閉じ込め効果は小さく、裏面で反射される光は第１
層の非晶質シリコン層２２まで指数関数的に低下する。
したがって、第２層の膜厚、第３層の膜厚共に大きくし
ないと第１層との電流バランスがとれない。また、厚く
することで、太陽電池装置の生産性が悪くなるばかり
か、各層内でのキャリア再結合の絶対量が増えるので、
太陽電池特性も低くなる。第１層を薄くして電流バラン
スをとったとしても、電流は潜在的な能力として得られ
る期待値よりも小さな値となる。
た場合には、図２に示すように、微結晶シリコン層２４
が凹凸化されても、第３層で微結晶シリコンゲルマニウ
ム層２５を形成することで、再度平坦化され、裏面側で
の光閉じ込め効果は小さく、裏面で反射される光は第１
層の非晶質シリコン層２２まで指数関数的に低下する。
したがって、第２層の膜厚、第３層の膜厚共に大きくし
ないと第１層との電流バランスがとれない。また、厚く
することで、太陽電池装置の生産性が悪くなるばかり
か、各層内でのキャリア再結合の絶対量が増えるので、
太陽電池特性も低くなる。第１層を薄くして電流バラン
スをとったとしても、電流は潜在的な能力として得られ
る期待値よりも小さな値となる。
【００２３】このように、この発明の構造を採用するこ
とにより、より高い電流値を薄い膜厚で得られることが
できるので、性能と生産性の両面から改善することがで
きる。
とにより、より高い電流値を薄い膜厚で得られることが
できるので、性能と生産性の両面から改善することがで
きる。
【００２４】図１を用いて、この発明の具体的実施の形
態について以下に説明する。
態について以下に説明する。
【００２５】ガラス基板上１に透明電極膜２として酸化
錫層あるいは酸化亜鉛層を堆積した上に第１の発電層と
して非晶質シリコン太陽電池セル層１を形成した。この
実施形態では、透明電極膜２として酸化錫層を用いた。
酸化錫は、形成条件により表面に光閉じ込め効果に適し
た凹凸が形成される。非晶質シリコン太陽電池セル層３
の形成条件を表１に示す。
錫層あるいは酸化亜鉛層を堆積した上に第１の発電層と
して非晶質シリコン太陽電池セル層１を形成した。この
実施形態では、透明電極膜２として酸化錫層を用いた。
酸化錫は、形成条件により表面に光閉じ込め効果に適し
た凹凸が形成される。非晶質シリコン太陽電池セル層３
の形成条件を表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】次に、微結晶シリコンゲルマニウムを発電
層に持つ微結晶シリコンゲルマニウム太陽電池セル層４
を形成した。形成条件を表２に示す。
層に持つ微結晶シリコンゲルマニウム太陽電池セル層４
を形成した。形成条件を表２に示す。
【００２８】
【表２】
【００２９】次に、微結晶シリコンを発電層に持つ微結
晶シリコン太陽電池セル層５を形成した。形成条件を表
３に示す。
晶シリコン太陽電池セル層５を形成した。形成条件を表
３に示す。
【００３０】
【表３】
【００３１】最後に裏面電極６として銀をスパッタ法に
て形成し、太陽電池装置を完成させた。上記条件を用い
て各太陽電池セル層の膜厚を最適化させたときの太陽電
池特性を表４に示す。
て形成し、太陽電池装置を完成させた。上記条件を用い
て各太陽電池セル層の膜厚を最適化させたときの太陽電
池特性を表４に示す。
【００３２】
【表４】
【００３３】この時の微結晶シリコン及び微結晶シリコ
ンゲルマニウム層の膜厚は従来例では１．５μｍ、０．
６μｍであり、この発明では１．３μｍ、０．５μｍで
あった。この発明構造により、堆積時間を律速する微結
晶シリコン及びシリコンゲルマニウム層の膜厚を小さく
してかつ、より高い変換効率が得られることが確認され
た。
ンゲルマニウム層の膜厚は従来例では１．５μｍ、０．
６μｍであり、この発明では１．３μｍ、０．５μｍで
あった。この発明構造により、堆積時間を律速する微結
晶シリコン及びシリコンゲルマニウム層の膜厚を小さく
してかつ、より高い変換効率が得られることが確認され
た。
【００３４】また、本実施形態では形成温度が基板側よ
り徐々に高温になっていっているが、そのことによる最
も低い温度で作成した非晶質シリコン太陽電池層への悪
影響が懸念される。形成温度の最適化をすることで更に
高い値も期待できる。
り徐々に高温になっていっているが、そのことによる最
も低い温度で作成した非晶質シリコン太陽電池層への悪
影響が懸念される。形成温度の最適化をすることで更に
高い値も期待できる。
【００３５】また、裏面側の微結晶シリコン太陽電池層
から順に、微結晶シリコンゲルマニウム太陽電池層、非
晶質シリコン太陽電池層と堆積するいわゆる逆タイプの
太陽電池構造としても、微結晶シリコンゲルマニウムの
凹凸形状が以降の成膜の際に影響を及ぼし、良好な同様
の結果が得られる。
から順に、微結晶シリコンゲルマニウム太陽電池層、非
晶質シリコン太陽電池層と堆積するいわゆる逆タイプの
太陽電池構造としても、微結晶シリコンゲルマニウムの
凹凸形状が以降の成膜の際に影響を及ぼし、良好な同様
の結果が得られる。
【００３６】さらに、この発明における、微結晶シリコ
ンよりも狭い禁制帯幅を持つ材料は、微結晶シリコンゲ
ルマニウムに限定されるものではなく、ＳｉＳｎなど微
結晶シリコンアロイ系材料を用いてもよい。
ンよりも狭い禁制帯幅を持つ材料は、微結晶シリコンゲ
ルマニウムに限定されるものではなく、ＳｉＳｎなど微
結晶シリコンアロイ系材料を用いてもよい。
【００３７】また、上記した実施形態においては、光入
射側の１層目の太陽電池セルに非晶質シリコンからなる
発電層を用いたが、非晶質シリコンカーバイドを発電層
に用いることもできる。また、非晶質シリコンカーバイ
トを第１層目の発電層として用いた場合、第２層目の発
電層として非晶質シリコンを用いることもできる。
射側の１層目の太陽電池セルに非晶質シリコンからなる
発電層を用いたが、非晶質シリコンカーバイドを発電層
に用いることもできる。また、非晶質シリコンカーバイ
トを第１層目の発電層として用いた場合、第２層目の発
電層として非晶質シリコンを用いることもできる。
【００３８】
【発明の効果】上記したように、この発明によれば、裏
面電極との界面付近で凹凸度の増大により、効果的に光
の散乱、反射が起こり、この層の中では、シリコン側か
ら電極方向を見て凹凸の凸部分で光が閉じ込められ、光
の吸収量は指数関数で予想されるよりも多く吸収され
る。この結果、より高い電流値を薄い膜厚で得られるこ
とができるので、性能と生産性の両面から改善すること
ができる。
面電極との界面付近で凹凸度の増大により、効果的に光
の散乱、反射が起こり、この層の中では、シリコン側か
ら電極方向を見て凹凸の凸部分で光が閉じ込められ、光
の吸収量は指数関数で予想されるよりも多く吸収され
る。この結果、より高い電流値を薄い膜厚で得られるこ
とができるので、性能と生産性の両面から改善すること
ができる。
【図１】この発明による積層型太陽電池装置の構造を示
す模式的断面図である。
す模式的断面図である。
【図２】従来の積層型太陽電池装置の構造を示す模式的
断面図である。
断面図である。
１ ガラス基板
２ 透明電極膜
３ 非晶質シリコン系太陽電池セル層
４ 微結晶シリコンゲルマニウム太陽電池セル層
５ 微結晶シリコン太陽電池セル層
６ 裏面電極
Claims (3)
- 【請求項１】 非晶質シリコン系太陽電池セルと微結晶
シリコン系太陽電池セルを積層した積層型太陽電池装置
において、３層以上のセルが積層され、ボトム側の発電
に寄与する活性層が微結晶シリコンで形成され、この微
結晶シリコンを含む太陽電池セルの前段の光入射側に位
置する太陽電池セルの発電に寄与する活性層が微結晶シ
リコンよりも狭い禁制帯幅を有する非晶質シリコン系材
料もしくは微結晶シリコンアロイで形成されていること
を特徴とする積層型太陽電池装置。 - 【請求項２】 発電に寄与する活性層の積層順序が光入
射側より非晶質シリコン系層、微結晶シリコンアロイ
層、微結晶シリコン層で構成され、前記微結晶シリコン
アロイ層の禁制帯幅は、微結晶シリコン層よりも狭いこ
とを特徴とする請求項１に記載の積層型太陽電池装置。 - 【請求項３】 非晶質シリコン系層は非晶質シリコン、
微結晶シリコンアロイ層は微結晶シリコンゲルマニウム
からなることを特徴とする請求項２に記載の積層型太陽
電池装置。
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|---|---|---|---|
| JP2001296226A JP4243050B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 積層型太陽電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001296226A JP4243050B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 積層型太陽電池装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003101047A true JP2003101047A (ja) | 2003-04-04 |
| JP4243050B2 JP4243050B2 (ja) | 2009-03-25 |
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| JP2001296226A Expired - Fee Related JP4243050B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 積層型太陽電池装置 |
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| JP (1) | JP4243050B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007294869A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-11-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽電池モジュール |
| WO2010064455A1 (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-10 | 三菱重工業株式会社 | 光電変換装置 |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001296226A patent/JP4243050B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007294869A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-11-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽電池モジュール |
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| WO2010064455A1 (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-10 | 三菱重工業株式会社 | 光電変換装置 |
| JP2010135636A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 光電変換装置 |
| CN102113129A (zh) * | 2008-12-05 | 2011-06-29 | 三菱重工业株式会社 | 光电转换装置 |
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|---|---|
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