JP2003282903A - 太陽電池装置 - Google Patents

太陽電池装置

Info

Publication number
JP2003282903A
JP2003282903A JP2002084400A JP2002084400A JP2003282903A JP 2003282903 A JP2003282903 A JP 2003282903A JP 2002084400 A JP2002084400 A JP 2002084400A JP 2002084400 A JP2002084400 A JP 2002084400A JP 2003282903 A JP2003282903 A JP 2003282903A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solar cell
cell device
substrate
type
electrode
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.)
Pending
Application number
JP2002084400A
Other languages
English (en)
Inventor
Takuo Nakai
拓夫 中井
Teruhiko Ienaga
照彦 家永
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 JP2002084400A priority Critical patent/JP2003282903A/ja
Publication of JP2003282903A publication Critical patent/JP2003282903A/ja
Pending 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】 【課題】 この発明は、有効受光面積を増大させ、太陽
電池装置の出力を向上させるとともに、モジュール化の
容易な太陽電池装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 n型単結晶シリコン基板1の受光面側に
i型及びp型、裏面側にi型及びn型の非晶質を順次形
成し、pn接合を形成した非晶質シリコン層2及びBS
F構造を有した非晶質シリコン層3を有する太陽電池装
置において、前記基板1の側端面に集電極7と接続され
る電流取り出し用電極8、9を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、太陽電池装置に
関し、特に、集電極と接続される電流取り出し用電極の
取り付け構造に関する。
【0002】
【従来の技術】太陽電池装置は、光を吸収し電流に主に
変換する部分の半導体の種類により、単結晶系、多結晶
系、非晶質系に分類される。ところで、非晶質系半導体
薄膜と結晶系半導体の特長を生かし、両者を積層構造
としたハイブリッド型太陽電池装置が研究されている。
例えば、特開平4−130671号公報に、この種の太
陽電池装置が示されている。この太陽電池装置は、互い
に逆の導電型を有する結晶系シリコン半導体と非晶質シ
リコン系半導体とを組み合わせて半導体接合を形成する
際に、接合界面に実質的に真性の非晶質シリコン系薄膜
を介在させることにより、これらの界面特性を向上さ
せ、光電変換特性の向上を図るものである。
【0003】上記した太陽電池装置は、光入射側の全面
に酸化インジウム錫(ITO)などの透明電極を設け、
この透明電極上に銀(Ag)等のフィンガー状集電極が
設けられている。そして、受光面内にこれら集電極と接
続される電流取り出し用の電極(以下、バスパー電極と
いう。)が形成されている。
【0004】図8は、上記した従来の太陽電池装置をそ
の形成工程別に示した斜視図である。
【0005】図に示すように、n型単結晶シリコン基板
1をアルカリ溶液からなるエッチング溶液に浸潰し、異
方性エッチングを施して表裏面に微細な凹凸構造(テク
スチャ構造)を形成する(図8(a)参照)。
【0006】次に、CVD法により、基板1の受光面側
にi型及びp型、裏面側にi型及びn型の非晶質を順次
形成し、pn接合を形成した非晶質シリコン層2及びB
SF構造を有した非晶質シリコン層3を有する太陽電池
素子を形成する(図8(b)参照)。
【0007】さらに、発生した電流を効率よく収集する
ため、スパッタリング法により非晶質シリコン層2、非
晶質シリコン層3に酸化インジウム錫(ITO)などか
らなる透明電極膜4、5を形成する(図8(c)参
照)。
【0008】この透明電極膜4、5上に外部へ電流を取
り出すためにフィンガー状集電極7、7を、例えば、Ag
ペーストを用いて、スクリーン印刷法により形成する。
そして、太陽電池装置の受光面上にバスパー電極30、
30を有する櫛型集電極が形成されている(図8(d)
参照)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の太陽電
池装置においては、バスパー電極30、30が受光面上
に設けられているため、光電変換素子表面において、遮
光部となり、発電に寄与する面積(有効受光面積)が小
さくなるという問題があった。
【0010】また、従来の太陽電池装置を複数個直列に
接続して、モジュールを構成する場合、図4(b)に示
すように、タブ21を用いて隣接する太陽電池装置2
0、20の表面側電極と裏面側電極とを接続する。この
タブ接続の際の熱などにより、タブと基板との間でひず
みが発生するなどの問題があった。
【0011】この発明は、上記した従来の問題点に鑑み
なされたものにして、有効受光面積を増大させ、太陽電
池装置の出力を向上させるとともに、モジュール化の容
易な太陽電池装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明は、結晶系半導
体基板の表面側を受光面とした太陽電池装置において、
前記基板の側端面に集電極と接続される電流取り出し用
電極を設けたことを特徴とする。
【0013】上記した構成によれば、太陽電池素子の有
効受光面積を拡大させることができる。この結果、素子
内部への入射光量が増大し素子より発生する出力が向上
する。
【0014】また、この発明は、前記電流取り出し用電
極下部の前記基板端面に、絶縁層が設けられていること
を特徴とする。
【0015】上記したように、基板の端面に絶縁層を形
成することで、電流取り出し用電極を介して、基板と他
の半導体層との短絡を防止できる。
【0016】前記電流取り出し用電極は、その厚みが1
μmないし2mmに構成すると良い。
【0017】また、隣り合った2辺もしくは向かい合っ
た2辺に同極性の電流取り出し用電極を設けてもよい。
【0018】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態につき図面
を参照して説明する。尚、従来例と同一部分には、同一
符号を付す。
【0019】この実施形態は、接合界面に実質的に真性
な非晶質シリコン系薄膜を介在させることにより、これ
らの界面特性を向上させたいわゆるHIT構造の太陽電
池装置に適用したものである。図1は、この発明の第1
の実施形態にかかる太陽電池装置をその形成工程別に示
した斜視図である。
【0020】図1に従いこの発明の実施形態をその形成
工程別に説明する。まず、n型単結晶シリコン基板1を
水酸化ナトリウム溶液(NaOH)などのアルカリ溶液
からなるエッチング溶液に浸潰し、異方性エッチングを
行い表裏面に微細な凹凸構造(テクスチャ構造)を形成
する(図1(a)参照)。
【0021】次に、CVD法により、基板1の受光面側
にi型及びp型、裏面側にi型及びn型の非晶質を順次
形成し、pn接合を形成した非晶質シリコン層2及びB
SF構造を有した非晶質シリコン層3を有する太陽電池
素子を形成する(図1(b)参照)。
【0022】さらに、発生した電流を効率よく収集する
ため、スパッタリング法により非晶質シリコン層2、非
晶質シリコン層3にITOなどからなる透明電極膜4、
5を形成する。続いて、基板1、非晶質シリコン層2、
3の側面を酸化し、酸化膜からなる絶縁層6を形成する
(図1(c)参照)。
【0023】基板1の端面の絶縁層6上にAgペースト
を用いてバスパー電極8、9を設ける(図1(d)参
照)。このバスパー電極8、9の厚みは、1μmないし
2mm程度になるように形成している。基板1の端面に
絶縁層6を形成した後、バスパー電極を形成するのは、
バスパー電極8、9を介して、p型非晶質シリコン層と
n型単結晶シリコン基板、n型非晶質シリコン層とn型
単結晶シリコン基板がそれぞれ短絡するのを防ぐためで
ある。
【0024】そして、透明電極膜4、5上に外部へ電流
を取り出すため集電極のフィンガー部7、7をAgペース
トを用いたスクリーン印刷法により形成する。この時、
太陽電池装置の表裏面のフィンガー状集電極7、7は、
基板1の側端面に設けられたバスパー電極8、9がそれ
ぞれ接続される(図1(e)参照)。
【0025】図1(e)に示すように、この発明におい
ては、透明電極膜4、5上に形成するのは、櫛型集電極
のフィンガー部分のみであり、個々のフィンガー状集電
極7、7を接続するバスパー電極8、9は形成していな
い。この結果、受光面内の無効部面積を極力狭くするこ
とができ、出力向上を図ることができる。
【0026】次に、図8に示した従来の構造の太陽電池
と、図1に示したこの発明による太陽電池の有効受光部
面積と出力を比較した結果を表1に示す。
【0027】
【表1】
【0028】表1に示すように、この発明においては、
有効受光部面積が90%から95%に拡大したことに伴
い、短絡電流が増加し、太陽電池の出力が約5%向上し
た。
【0029】また、この発明においては、バスパー電極
8、9を基板1の端面に形成するため、基板の表裏面上
に形成する場合に比べ、基板に反りが生じにくく、製造
工程時に割れによる生産歩留まりの低下も抑えられる。
【0030】次に、上記した基板1の端面の絶縁層6を
設ける方法の例を説明する。図2に示す方法は、基板1
の表裏に非晶質シリコン層2、3及び透明電極膜4、5
を形成した太陽電池素子(図2(a)参照)を、図2
(b)に示すように、複数個段積みする。その後、図2
(c)に示すように、熱酸化などの方法により、端面を
酸化し、絶縁層6を形成する。図2(d)に示すよう
に、それぞれ、端面に絶縁層6が形成された基板1が得
られる。
【0031】図3に示す方法は、単結晶シリコンがイン
ゴットの状態で酸化膜を形成する方法である。すなわ
ち、図3(a)に示すように、n型単結晶シリコンのイ
ンゴット10を用意する。図3(b)に示すように、イ
ンゴット10の表面に熱酸化などの方法により、酸化膜
11を形成する。その後、図3(c)に示すように、イ
ンゴット10をスライスすると、端面にシリコン酸化膜
からなる絶縁層6aが形成された基板1aが得られる。
【0032】上記した図3に示す方法において、酸化膜
11を形成した後、端面にAgペーストによるバスパー
電極部を形成する。その後、インゴット10をワイヤー
ソーヤ外周刃等により、スライスする。このように、基
板1端面に絶縁層を介してバスパー電極を予め形成する
ようにしてもよい。その後、上記した方法と同様に、表
裏面に微細な凹凸構造(テクスチャ構造)を形成し、基
板の受光面側にi型及びp型、裏面側にi型及びn型の
非晶質を順次形成する。そして、スパッタリング法によ
り透明電極膜を形成し、バスパー電極と接続されるフィ
ンガー部を設けることにより、この発明にかかる太陽電
池装置を得ることができる。尚、上記のように形成する
場合には、バスパー電極は耐酸・耐アルカリ性の導電ペ
ーストにより形成する方がよい。
【0033】図4に太陽電池装置を複数個直列に接続し
た場合を示す。図4(a)は、この発明による太陽電池
装置を複数個直列に接続した場合を示す模式的断面図、
図4(b)は、従来構造の太陽電池装置を複数個直列に
接続した場合を示す模式的断面図である。
【0034】図4に示すように、従来のものでは、タブ
21と呼ばれる銅箔等により太陽電池装置20、20間
を接続していた(同図(b)参照)。これに対して、こ
の発明においては、バスパー電極8、9同士を直接接続
することができる(同図(a)参照)。このように、こ
の発明の構造においては、タブを必要としない低コスト
かつ簡略化されたプロセスとなる。
【0035】上記した実施形態では、バスパー電極8、
9をAgペーストのみを使用して形成したが、複数の太
陽電池を接続する際の接続性をさらに向上させるため
に、さらに銅箔等の金属箔8a、9aをそれぞれAgペ
ーストからなるバスパー電極8、9に接着してもよい
(図5参照)。
【0036】また、この発明には、例えば、方形のシリ
コンウェハを用いる場合、向かい合った辺に沿ってのみ
正(+)極及び負(−)極のバスパーを形成するだけで
なく、図6、図7に示すように、隣り合った2辺、もし
くは向かい合った2辺を同一の極とするバスパー電極構
造を構成しても良い。
【0037】さらに、この発明は、上記したHIT構造
太陽電池装置以外にも、熱拡散法により基板にpn接合
を形成することによって得られる単結晶半導体、多結晶
半導体の太陽電池装置についても適用可能である。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、バスパー電極を太
陽電池素子の端面に設けたことにより、太陽電池素子の
有効受光面積が拡大され、素子内部への入射光量が増大
し、太陽電池素子より発生する出力が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態にかかる太陽電池装
置をその形成工程別に示した斜視図である。
【図2】段積みした太陽電池素子の端面に絶縁膜を形成
する方法をその形成工程別に示した斜視図である。
【図3】インゴット状態で絶縁膜を形成する方法をその
形成工程別に示した斜視図である。
【図4】図4(a)は、この発明による太陽電池装置を
複数個直列に接続した場合を示す模式的断面図、図4
(b)は、従来構造の太陽電池装置を複数個直列に接続
した場合を示す模式的断面図である。
【図5】この発明による他の実施形態の太陽電池装置を
示す斜視図である。
【図6】この発明による他の実施形態の太陽電池装置を
示す斜視図である。
【図7】この発明による他の実施形態の太陽電池装置を
示す斜視図である。
【図8】従来の太陽電池装置をその形成工程別に示した
斜視図である。
【符号の説明】
1 基板 2 pn接合を形成した非晶質シリコン層 3 BSF構造を有した非晶質シリコン層 4、5 透明電極 6 絶縁層 7 集電極(フィンガー) 8、9 バスパー電極(電流取り出し用電極)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F051 AA02 AA05 BA12 BA14 CA14 DA04 DA20 FA04 FA14 FA15 GA02 GA15 JA06

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結晶系半導体基板の表面側を受光面とし
    た太陽電池装置において、前記基板の側端面に集電極と
    接続される電流取り出し用電極を設けたことを特徴とす
    る太陽電池装置。
  2. 【請求項2】 前記電流取り出し用電極下部の前記基板
    端面に、絶縁層が設けられていることを特徴とする請求
    項1に記載の太陽電池装置。
  3. 【請求項3】 前記電流取り出し用電極は、その厚みが
    1μmないし2mmであることを特徴とする請求項1ま
    たは2に記載の太陽電池装置。
  4. 【請求項4】 隣り合った2辺もしくは向かい合った2
    辺に同極性の電流取り出し用電極を設けたことを特徴と
    する1ないし3のいずれかに記載の太陽電池装置。
JP2002084400A 2002-03-25 2002-03-25 太陽電池装置 Pending JP2003282903A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002084400A JP2003282903A (ja) 2002-03-25 2002-03-25 太陽電池装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002084400A JP2003282903A (ja) 2002-03-25 2002-03-25 太陽電池装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003282903A true JP2003282903A (ja) 2003-10-03

Family

ID=29231770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002084400A Pending JP2003282903A (ja) 2002-03-25 2002-03-25 太陽電池装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003282903A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011060971A (ja) * 2009-09-09 2011-03-24 Kaneka Corp 結晶シリコン太陽電池及びその製造方法
CN102122679A (zh) * 2009-04-15 2011-07-13 朱慧珑 薄膜太阳能电池结构、薄膜太阳能电池阵列及其制造方法
JP2012524386A (ja) * 2009-04-17 2012-10-11 トランスフォーム ソーラー ピーティワイ リミテッド 細長太陽電池及びエッジ接触部
JP2012524387A (ja) * 2009-04-15 2012-10-11 スノベル(ソシュウ) テクノロジーズ リミテッド 薄膜太陽電池構造、薄膜太陽電池アレイ及びその製造方法
JP2013058702A (ja) * 2011-09-09 2013-03-28 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池セルおよびその製造方法、太陽電池モジュールおよびその製造方法
US10573771B2 (en) 2014-09-19 2020-02-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Multi-junction solar cell

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102122679A (zh) * 2009-04-15 2011-07-13 朱慧珑 薄膜太阳能电池结构、薄膜太阳能电池阵列及其制造方法
JP2012524387A (ja) * 2009-04-15 2012-10-11 スノベル(ソシュウ) テクノロジーズ リミテッド 薄膜太陽電池構造、薄膜太陽電池アレイ及びその製造方法
JP2012524386A (ja) * 2009-04-17 2012-10-11 トランスフォーム ソーラー ピーティワイ リミテッド 細長太陽電池及びエッジ接触部
JP2011060971A (ja) * 2009-09-09 2011-03-24 Kaneka Corp 結晶シリコン太陽電池及びその製造方法
JP2013058702A (ja) * 2011-09-09 2013-03-28 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池セルおよびその製造方法、太陽電池モジュールおよびその製造方法
US10573771B2 (en) 2014-09-19 2020-02-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Multi-junction solar cell
US11205732B2 (en) 2014-09-19 2021-12-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Multi-junction solar cell

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5171490B2 (ja) 集積型薄膜太陽電池
EP1870942B1 (en) Solar cell
JP2009152222A (ja) 太陽電池素子の製造方法
WO2011115206A1 (ja) 太陽電池、その太陽電池を用いた太陽電池モジュール及び太陽電池の製造方法
JP5485062B2 (ja) 太陽電池の製造方法及び太陽電池
JP2008294080A (ja) 太陽電池セル及び太陽電池セルの製造方法
JP5891382B2 (ja) 光電変換素子の製造方法
KR20100019389A (ko) 태양 전지 모듈
JP4578123B2 (ja) 太陽電池モジュール
JPWO2012132854A1 (ja) 光電変換装置及びその製造方法
WO2015040780A1 (ja) 太陽電池および太陽電池モジュール
JP2005101427A (ja) 光起電力素子およびその製造方法
JP4229858B2 (ja) 光電変換装置
JP4902472B2 (ja) 太陽電池及び太陽電池モジュール
JP2019106553A (ja) 太陽電池セルの製造方法
JP7146805B2 (ja) 太陽電池およびその太陽電池を備えた電子機器
CN114038922A (zh) 一种提升绝缘隔离效果的背接触异质结太阳能电池及其制作方法
JP2003282903A (ja) 太陽電池装置
JPH09116179A (ja) 光起電力素子
EP4213226A1 (en) Solar cell and manufacturing method therefor
JP6004946B2 (ja) 太陽電池及び太陽電池モジュール
CN210866217U (zh) 一种光伏组件
JP2006013173A (ja) 太陽電池モジュール
JP2017045818A (ja) 裏面電極型太陽電池セルおよび裏面電極型太陽電池セルの製造方法
JP2019220709A (ja) 太陽電池モジュールおよび太陽電池セルの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060221

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060620