JP2550697B2 - 薄膜太陽電池 - Google Patents
薄膜太陽電池Info
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- cell
- unit
- unit cell
- electrode layer
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
リコン(アモルファスシリコン、以下a−Siと記す)を
主成分とする薄膜半導体層,裏面電極層を積層してなる
ユニットセルを直列接続した薄膜太陽電池に関する。
基板上に形成された上記透明電極層と薄膜半導体層と裏
面電極層との積層をいうものであり、「積層3層の分離
溝」とは、これら透明電極層と薄膜半導体層と裏面電極
層とを一括して分離した溝であり、本明細書における
「全層分離溝」と同義である。
るアモルファス半導体膜は気相成長であるため、大面積
化が容易であり、低コストの太陽電池として期待されて
いる。こうした大面積のアモルファス太陽電池から効率
よく電力を取出すためのよく知られた方法として、第2
図に示されるような直列接続型の薄膜太陽電池がある。
この構造は、ガラス基板などからなる透光性絶縁基板1
上に、酸化すずやITO(酸化イソジウムすず)などの透
明導電膜からなる透明電極層21,22,23…を短冊状に形成
し、その上に光起電力発生部であるa−Si層31,32,33…
を、次いで金属薄膜からなる裏面電極41,42,43…を順に
積層したものである。そして一つのユニットセルの裏面
電極層が延びて隣接するユニットセルの透明電極の縁部
が電気的に接触する直列接続部51,52,53…が構成される
ような構造となるように、両電極およびa−Si層のパタ
ーンが形成されて各ユニットセルは直列に接続される。
こうした直列接続型の太陽電池の形成は、各層をそれぞ
れ全面に被着したのち、透明電極層,a−Si層は通常レー
ザ照射によりパターニングし、裏面電極層はフォトプロ
セスあるいはレーザ照射でパターニングすることによっ
て行われる。
ねばならなかった。そしてこの3回の工程についてマー
カーを用いる方法などによる基板の位置合わせを必要と
し、これにかなりの時間を要するという問題があった。
ーニングのみで直列接続構造の形成ができる薄膜太陽電
池を提供することにある。
薄膜半導体層,裏面電極層を積層してなる短冊状ユニッ
トセルを直列接続した薄膜太陽電池において、各ユニッ
トセルの一側には、その間にユニットセルの縁部に垂直
な細長いユニットセル接続部をはさむユニットセルの幅
方向の横辺と二つの横辺を前記接続部外で結ぶ縦辺から
なる積層3層のコの字状分離溝を有し、各ユニットセル
の他側には、少なくとも隣接ユニットセルの前記接続部
に対向するユニットセル縁部に設けられる積層3層の短
絡部とその部分とユニットセルの他の部分との間に設け
られる裏面電極層分離溝を有するものとする。
に存在するコの字状の分離溝の縦辺で分割されるが、分
離溝の横辺にはさまれる接続部の部分においてのみ隣接
ユニットセルと接続される。しかしその接続部に存在す
る透明電極層のシート抵抗が大きいので実質的にはユニ
ットセル間の透明電極層の分離はこの接続部で行われ
る。ユニットセル間のa−Si層のシート抵抗による分離
は公知である。この接続部で実質的にはただ一つ接続さ
れる裏面電極層は隣接ユニットセルの対向する部分に存
在する全層短絡部を介してそのセルの透明電極と接続さ
れ、ユニットセル間の接続が実現する。全層短絡部にあ
る裏面電極層はそのユニットセルの主要部分の裏面電極
層と分離溝によって分離されている。
(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線,(c)は
(a)のB−B線に沿っての断面図である。第3図
(a)〜(d)は第1図の一実施例の製造工程を順次示
す平面図である。両図とも第2図と共通の部分には同一
符号が付されている。図中の符号6が本発明によるユニ
ットセル接続部である。この接続部を形成するために、
ガラス基板1上に透明電極層,a−Si層,裏面電極層を積
層したのち、先ず第3図(a)に示すように全層を貫通
する破線状の分離溝71をレーザ照射によって形成し、第
1図(b)に示すように透明電極21,22,23…,a−Si層3
1,32,33…,裏面電極41,42,43…にパターニングした。
レーザ照射によるパターニング幅は、以下の場合も含め
すべて50〜100μmとした。次に第3図(b)に示すよ
うに、分離溝71の両端にそれぞれ直角の短い分離溝72を
同様にレーザ照射により全層貫通してパターニングし
た。この分離溝72にはさまれた部分に接続部6が生ず
る。この接続部に要求されることは、各ユニットセル間
接続の際の直列抵抗成分となる裏面電極側の抵抗をあま
り大きくしないで、並列抵抗成分となる透明電極側の抵
抗を十分大きくすることである。このためには、裏面電
極側の抵抗を1Ω以下とし、透明電極側の抵抗を1KΩ以
上とする必要がある。この条件をみたすには、透明電極
層および裏面電極層の膜厚がともに5000〜6000Åである
場合に、接続部6の幅を50〜200μm、長さを5〜20mm
とすればよい。次に第3図(c)に示すように分離溝71
に平行に裏面電極層のみの分離溝8のパターニングを行
い、第3図(d)に示すように分離溝71と分離溝8の間
の全層をレーザ照射による溶融,合金化によって低抵抗
化し、短絡部9を形成した。これにより図における左側
のユニットセル11の裏面電極は接続部6の裏面電極層、
レーザ照射による短絡部9を介して右側のユニットセル
12の透明電極と接続される。
平面図、(b)は(a)のC−C線,(c)はD−D
線,(d)はE−E線に沿っての断面図であり、第1,第
3図と共通の部分には同一の符号が付されている。この
場合は上記の実施例と分離溝71,72のパターンは同じで
あるが裏面電極層分離溝8は接続部6に対して開口する
コの字状に形成した。レーザ照射による短絡部9はこの
コの字状分離溝8に囲まれた部分にある。分離溝8の形
状は幅が200〜300μmで長さ(奥行)はユニットセル1
1,12,13…の幅に応じて自由に設定することができる。
図のように分離溝8に囲まれた短絡部9がくし歯電極に
なるため、ユニットセル11,12,13…の幅が30〜100mm程
度に広い場合の太陽電池を作製する場合に適している。
が大きく、裏面電極層は低抵抗となるようて接続部を全
層分離溝ではさんで隣接セルに向けて設け、隣接セル側
には裏面電極層だけ主要部分から分離溝で切り離された
部分に短絡部を設けることによりユニットセル間の直列
接続を可能にした。その結果、全層分離溝,裏面電極層
分離溝および短絡部の形成はすべてレーザ光の照射によ
って実現できるため、一工程で完了し、パターニング時
の基板の位置合わせが不要となり、それにより全パター
ニングに要する時間が短縮された。またパターニングの
全工程を自動化することも可能になった。
(a)は平面図,(b)は(a)のA−A線,(c)は
B−B線に沿っての断面図、第2図は従来の直列接続薄
膜太陽電池の断面図、第3図(a)〜(d)は第1図の
実施例のパターニング工程を順次示す平面図、第4図
(a)〜(d)は本発明の別の実施例を示し、(a)は
平面図,(b)は(a)のC−C線,(c)はD−D
線,(d)はE−E線に沿っての断面図である。 1:ガラス板、21,22,23,24:透明電極、31,32,33,34:a−S
i層、41,42,43,44:裏面電極、6:接続部、71:分離溝(縦
辺)、72:分離溝(横辺)、8:裏面電極層分離溝、9:短
絡部、11,12,13,14:ユニットセル。
Claims (1)
- 【請求項1】透光性絶縁基板上に透明電極層,非晶質シ
リコンを主成分とする薄膜半導体層,裏面電極層を積層
してなる短冊状ユニットセルを直列接続したものにおい
て、各ユニットセルの一側には、その間にユニットセル
の縁部に垂直な細長いユニットセル接続部をはさむユニ
ットセルの幅方向の横辺と二つの横辺を前記接続部外で
結ぶ縦辺からなる積層3層のコの字状分離溝を有し、各
ユニットセルの他側には、少なくとも隣接ユニットセル
の前記接続部に対向するユニットセル縁部に設けられる
積層3層の短絡部とその部分とユニットセルの他の部分
との間に設けられる裏面電極層分離溝を有することを特
徴とする薄膜太陽電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1057514A JP2550697B2 (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 薄膜太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1057514A JP2550697B2 (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 薄膜太陽電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02237080A JPH02237080A (ja) | 1990-09-19 |
JP2550697B2 true JP2550697B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=13057846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1057514A Expired - Lifetime JP2550697B2 (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 薄膜太陽電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2550697B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2024662A1 (en) * | 1989-09-08 | 1991-03-09 | Robert Oswald | Monolithic series and parallel connected photovoltaic module |
US20110284051A1 (en) * | 2009-01-29 | 2011-11-24 | Kyocera Corporation | Photoelectric Conversion Cell, Photoelectric Conversion Module, and Method for Manufacturing Photoelectric Conversion Cell |
-
1989
- 1989-03-09 JP JP1057514A patent/JP2550697B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02237080A (ja) | 1990-09-19 |
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