JP2940724B2 - 光電変換素子及び光起電力装置 - Google Patents

光電変換素子及び光起電力装置

Info

Publication number
JP2940724B2
JP2940724B2 JP3157129A JP15712991A JP2940724B2 JP 2940724 B2 JP2940724 B2 JP 2940724B2 JP 3157129 A JP3157129 A JP 3157129A JP 15712991 A JP15712991 A JP 15712991A JP 2940724 B2 JP2940724 B2 JP 2940724B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode film
film
back electrode
light
semiconductor film
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3157129A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH057013A (ja
Inventor
恵章 山本
精一 木山
弘 細川
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 Denki Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Denki 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 Denki Co Ltd filed Critical Sanyo Denki Co Ltd
Priority to JP3157129A priority Critical patent/JP2940724B2/ja
Publication of JPH057013A publication Critical patent/JPH057013A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2940724B2 publication Critical patent/JP2940724B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光照射を受けることに
より起電力を発生する光電変換素子及び光起電力装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】光照射を受けると起電力を発生する光起
電力装置の受光面電極膜は、光電変換作用をなす半導体
光活性層への光照射を招くべく透光性であることが好ま
しい。従来、透光性を呈すべく受光面電極はインジュー
ム(In)やスズ(Sn)の酸化物であるIn23、S
nO2、ITO等に代表される透光性導電酸化物(以
下、TCOと称する)により形成されている。このTC
Oからなる電極にあっては、そのシート抵抗は約30〜
50Ωであり、同じ膜厚のアルミニウム等の金属材料に
比べて3桁以上も高いため、この電極における電力損失
(抵抗損失)が発生し、集電効率を低下させる原因とな
っていた。
【0003】そこで、本願出願人は、受光面電極膜とし
て高抵抗なTCOを用いるにも係わらず、受光面電極膜
による抵抗損失を減じる構造として、特開昭61-20371号
公報、及び実開昭61-86955号公報を出願している。この
光起電力装置は、光入射側から見て、受光面電極膜、光
活性層を含む半導体膜、第1背面電極膜、絶縁膜及び受
光面電極膜より低抵抗な第2背面電極膜を重畳し、上記
第2背面電極膜が、受光領域の複数箇所において、内周
が上記絶縁膜により囲繞されたコンタクトホールを貫通
して受光面電極膜に到達することにより、上記第2背面
電極膜及び上記受光面電極膜を電気的に結合したもので
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構造の
光起電力装置において、第1背面電極膜と第2背面電極
膜との間の絶縁を行う絶縁膜としては、酸化シリコン、
窒化シリコン等の無機材料またはポリイミド等の有機材
料が用いられている。しかし、無機材料を用いて、ピン
ホールのない良好な絶縁特性を有する絶縁膜を形成せん
とする場合、高温のもとで形成する必要があり、その場
合、半導体膜が既に形成されていると、その半導体膜に
悪影響を与え、光起電力装置の出力の低下を招いてしま
う。一方、有機材料を用いた場合も、ピンホールのない
均一な膜を形成することが困難である。
【0005】そこで、本発明は、ピンホールのない良好
な膜を用いて、第1背面電極膜と第2背面電極との間の
電気的絶縁をより確実に達成しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の光電変換素子
は、透光性受光面電極膜、光活性層を含む第1半導体
膜、第1背面電極膜、第2半導体膜、第2背面電極膜を
重畳し、受光領域内の複数の接続箇所において上記第2
背面電極膜と受光面電極膜とを電気的に結合したことを
特徴とする。
【0007】また、本発明の光起電力装置は、上記構造
の光電変換素子の複数を、互いに隣接する光電変換素子
の一方の第1背面電極膜と他方の第2背面電極膜とでも
って、第1半導体膜に対して背面側にて結合することに
より電気的に直列接続したことを特徴とする。
【0008】
【作用】第1背面電極膜と第2背面電極膜との間に電気
的絶縁は、第1半導体膜と同等または低温で形成するこ
とができる第2半導体膜にて行うので、この第2半導体
膜の形成に当り、第1半導体膜が熱的悪影響を受けるこ
とがない。
【0009】
【実施例】図1は本発明の光起電力装置の第1実施例の
要部を光入射方向に対して背面側斜め方向から臨んだ一
部断面斜視図であり、光入射側から見てTCO等の透光
性受光面電極膜1、膜面に平行なpin接合、pn接合
等の半導体接合を少なくとも1つ備えた光活性層を含む
アモルファスシリコン等を主体とする第1半導体膜2、
オーミック金属の第1背面電極膜3、膜厚2000〜8
000Åのi型(真性または実質的に真性)のアモルフ
ァスシリコンからなる第2半導体膜4、及び受光面電極
膜1に比べて低抵抗な金属からなる第2背面電極膜5を
重畳し、第2背面電極膜5が、受光領域内の複数箇所に
おいて、第2半導体膜4、第1背面電極膜3及び第1半
導体膜2を貫通すると共に内周が第2半導体膜4により
囲繞された円形のコンタクトホール6を貫通して受光面
電極膜1に到達することにより、受光面電極膜1と電気
的に結合した複数の単位光電変換素子SC1、SC2、S
3・・・を、各単位光電変換素子SC1、SC2、SC3・・・
の受光面電極膜1が分離間隔dを隔てた状態で支持体か
つ受光面保護体となるガラス等の透光性絶縁基板7上に
設けている。
【0010】そして、各単位光電変換素子SC1、S
2、SC3・・・の隣接する素子の受光面電極膜1と第1
背面電極膜3とを各光電変換素子SC1、SC2、SC3
・・の隣接間隔部において直接重畳することなく、第1半
導体膜2の背面側において第2半導体膜4側から、例え
ばレーザビームの照射あるいはエッチングを行うことに
より開孔した部分の第1背面電極膜3に、隣接素子の第
2背面電極膜5が延在し埋設することによって、互いに
隣接する単位光電変換素子SC1、SC2、SC3・・・は電
気的に直列接続されている。従って、光入射側から光起
電力装置を臨んだとき、受光領域において光電変換動作
に寄与するに至らない無効面積は、実質的に受光面電極
膜1を各素子毎に分離するための分離間隔部が占める面
積だけとなり、直列接続のために有効面積が減少するこ
とがない。特に分離間隔dは、各素子の電気的分離に必
要なだけの長さを備えておけばよいだけであるために、
極めて微小間隔とすることができ、レーザビームの照射
によれば、100μm以下とすることができる。また本
実施例によれば、分離間隔dに第2半導体膜4を充填し
ているので、受光面電極膜1をレーザビームを利用して
極めて近接させて設けたとしても、両者の電気的分離は
確実に行える。
【0011】以上のように、本発明によれば、第2半導
体膜4は、第1半導体膜2と同様の半導体膜、即ちi型
のアモルファスシリコンから構成しているので、第1半
導体膜2と同じ条件で形成することができる。従って、
第2半導体膜4の形成時において、第1半導体膜2が熱
的悪影響を受けることがない。
【0012】また、第2半導体膜4は、第1背面電極膜
3及び第2背面電極膜5により挾まれ、遮光された状態
にあるので、これら背面電極膜3、5の電気的絶縁を十
分に成すことができる。
【0013】図2は本発明の光電変換素子、及び本発明
の第2半導体膜4に代えてポリイミドからなる絶縁膜を
用いた従来例の光電変換素子の電流−電圧特性を示す特
性図であり、実線が本発明を、破線が従来例を示してい
る。
【0014】また、下記の表1は、本発明及び上述の従
来例の光電変換素子における開放電圧(Voc)、短絡電
流(Isc)、曲線因子(FF)及び最大出力(Pmax)
の各特性を示している。
【0015】
【表1】
【0016】図2及び表1から明らかなように、本発明
によれば、第1背面電極膜と第2背面電極膜との絶縁が
良好に行え、光起電力装置の出力を向上させることがで
きることが分かる。
【0017】図3は本発明の光起電力装置の第2実施例
の要部を光入射方向に対して背面側斜め方向から臨んだ
一部断面斜視図である。
【0018】この実施例にあっては、先の実施例と比較
して、光入射方向が逆転した点に特徴がある。即ち、表
面にホーローや封孔処理したアルミナ膜等の絶縁膜72
を配置したステンレス鋼、アルミニウム板等の金属板7
1からなる絶縁基板70を用意し、まず各単位光電変換
素子SC1、SC2、SC3・・・毎に金属の第2背面電極膜
5を分割配置し、次いで第2半導体膜4、第1背面電極
膜3、少なくとも一つの半導体接合を備える光活性層を
含む第1半導体膜2、TCO等の透光性受光面電極膜1
を積層する。この時、第2半導体膜4は各素子SC1
SC2、SC3・・・毎に分割され、露出した第2背面電極
膜5に隣の素子の第1背面電極膜3が結合している。第
1半導体膜2、第1背面電極膜3及び第2半導体膜4に
は第1実施例と同様に受光領域内で複数個所、第2背面
電極膜5に達するコンタクトホール6が穿たれており、
コンタクトホール6の内壁は第2半導体膜4により覆わ
れている。そして、このコンタクトホール6を受光面電
極膜1が埋設することによって、受光面電極膜1と第2
背面電極膜5とが電気的に結合されると共に、各単位光
電変換素子SC1、SC2、SC3・・・が第1半導体膜2の
背面において電気的に直列接続される。
【0019】なお、各コンタクトホール6は上述のよう
な円形に限らず、正方形等任意の形状とすることができ
る。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、透光性受光面電極膜、
光活性層を含む第1半導体膜、第1背面電極膜、第2半
導体膜び第2背面電極膜を重畳し、受光領域内の複数の
接続箇所において上記第2背面電極膜と受光面電極膜と
を電気的に結合しているので、第1半導体膜に悪影響を
与えることなく、ピンホールのない良好な膜を用いて、
第1背面電極膜と第2背面電極との間の電気的絶縁をよ
り確実に達成することができ、その結果、装置の出力特
性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の要部を示す一部断面斜視
図である。
【図2】本発明と従来例の電流−電圧特性を示す特性図
である。
【図3】本発明の第2実施例の要部を示す一部断面斜視
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−127585(JP,A) 特開 平2−260665(JP,A) 特開 平2−260663(JP,A) 特開 平2−1181(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 31/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透光性受光面電極膜、光活性層を含む第
    1半導体膜、第1背面電極膜、第2半導体膜、第2背面
    電極膜を重畳し、受光領域内の複数の接続箇所において
    上記第2背面電極膜と上記受光面電極膜とを電気的に結
    合したことを特徴とする光電変換素子。
  2. 【請求項2】 上記第2半導体膜はi型(真性または実
    質的に真性)の非晶質シリコンからなることを特徴とす
    る請求項1記載の光電変換素子。
  3. 【請求項3】 透光性受光面電極膜、光活性層を含む第
    1半導体膜、第1背面電極膜、第2半導体膜、第2背面
    電極膜を重畳し、受光領域内の複数の接続箇所において
    上記第2背面電極膜と上記受光面電極膜とを電気的に結
    合した光電変換素子の複数を、互いに隣接する光電変換
    素子の一方の第1背面電極膜と他方の第2背面電極膜と
    でもって、上記第1半導体膜に対して背面側にて結合す
    ることにより電気的に直列接続したことを特徴とする光
    起電力装置。
  4. 【請求項4】 上記第2半導体膜はi型(真性または実
    質的に真性)の非晶質シリコンからなることを特徴とす
    る請求項3記載の光起電力装置。
JP3157129A 1991-06-27 1991-06-27 光電変換素子及び光起電力装置 Expired - Fee Related JP2940724B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3157129A JP2940724B2 (ja) 1991-06-27 1991-06-27 光電変換素子及び光起電力装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3157129A JP2940724B2 (ja) 1991-06-27 1991-06-27 光電変換素子及び光起電力装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH057013A JPH057013A (ja) 1993-01-14
JP2940724B2 true JP2940724B2 (ja) 1999-08-25

Family

ID=15642843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3157129A Expired - Fee Related JP2940724B2 (ja) 1991-06-27 1991-06-27 光電変換素子及び光起電力装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2940724B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004103959A (ja) * 2002-09-11 2004-04-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH057013A (ja) 1993-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3203078B2 (ja) 光起電力素子
CN107810561B (zh) 太阳能电池的一维金属化
JPH04276665A (ja) 集積型太陽電池
US20090288702A1 (en) Solar Cell and Solar Cell Module Using the Same
JPH0512869B2 (ja)
TW200910614A (en) Solar cell and solar cell module
JP5642355B2 (ja) 太陽電池モジュール
KR20120003213A (ko) 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법
JP2005252108A (ja) 太陽電池モジュール
US20120247529A1 (en) Solar cell modules and methods of manufacturing the same
EP0538460A1 (en) Advanced solar cell
JPS6161270B2 (ja)
JPS63276279A (ja) 半導体装置
JP2940724B2 (ja) 光電変換素子及び光起電力装置
JP2968404B2 (ja) 光起電力装置の製造方法
JP3133269B2 (ja) 太陽電池パネル
JPH077840B2 (ja) 光電変換半導体装置の作製方法
EP2610917A2 (en) Solar cell having buried electrode
JP2869133B2 (ja) 光電変換素子及び光起電力装置
JPH073875B2 (ja) 光起電力装置
JP4097549B2 (ja) 太陽電池装置およびその製造方法
JP2755670B2 (ja) 光電変換素子及び光起電力装置
JP2735864B2 (ja) 光電変換素子及び光起電力装置
JP2680709B2 (ja) 光起電力装置の形成方法
JP2647892B2 (ja) 光超電力装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees