JP3443198B2 - 太陽電池及びその製造方法 - Google Patents
太陽電池及びその製造方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、歩留が高く且つ変換効
率の高い太陽電池及び製造方法に関するものである。
率の高い太陽電池及び製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】非晶質半導体は、安価で容易に大面積の
太陽電池を形成できる材料として従来から用いられてい
る。ところが、太陽電池に用いられる非晶質半導体膜の
膜厚は約１μｍ以下と非常に薄いため、大面積になると
電気的に短絡した箇所が多く発生し、歩留を悪くする原
因となる。特にステンレス基板等の金属基板上に非晶質
半導体から成る太陽電池を形成する場合には、基板上に
多数の傷痕や突起があるためピンホールが半導体膜に発
生しやすく、このピンホール部を介して上部電極と下部
電極とが短絡し、太陽電池の特性が低下するという問題
があった。また製造工程中に於ける製造装置内壁から発
生するゴミなども、半導体膜形成時にこの膜自体の内部
に引き込まれ、ひいてはピンホール発生の原因となって
いた。
太陽電池を形成できる材料として従来から用いられてい
る。ところが、太陽電池に用いられる非晶質半導体膜の
膜厚は約１μｍ以下と非常に薄いため、大面積になると
電気的に短絡した箇所が多く発生し、歩留を悪くする原
因となる。特にステンレス基板等の金属基板上に非晶質
半導体から成る太陽電池を形成する場合には、基板上に
多数の傷痕や突起があるためピンホールが半導体膜に発
生しやすく、このピンホール部を介して上部電極と下部
電極とが短絡し、太陽電池の特性が低下するという問題
があった。また製造工程中に於ける製造装置内壁から発
生するゴミなども、半導体膜形成時にこの膜自体の内部
に引き込まれ、ひいてはピンホール発生の原因となって
いた。
【０００３】図５は、太陽電池に発生する典型的なピン
ホール部４の例を示すものであり、１は基板、２は下部
電極層、３は太陽電池層、５は透光性電極層である。こ
のような構成では、下部電極層２と透光性電極層５とが
ピンホール部４で短絡しているために、光照射により太
陽電池層３内で発生した電流は上記短絡部で消費され、
有効に外部に取り出すことができない。
ホール部４の例を示すものであり、１は基板、２は下部
電極層、３は太陽電池層、５は透光性電極層である。こ
のような構成では、下部電極層２と透光性電極層５とが
ピンホール部４で短絡しているために、光照射により太
陽電池層３内で発生した電流は上記短絡部で消費され、
有効に外部に取り出すことができない。
【０００４】かかる問題の解決手段として、太陽電池を
少なくとも電気化学的に反応する溶液に浸し、光照射に
より生じる化学反応を利用してピンホール部に絶縁物を
充填した後に、集電極を形成する方法が提案されている
（特開平６−２０４５２４号）。
少なくとも電気化学的に反応する溶液に浸し、光照射に
より生じる化学反応を利用してピンホール部に絶縁物を
充填した後に、集電極を形成する方法が提案されている
（特開平６−２０４５２４号）。
【０００５】図６は、本提案による、太陽電池のピンホ
ール部に絶縁物を充填する装置の概略構成図である。本
提案によれば、太陽電池５００をエポキシ系カチオン電
着クリヤー塗料の９０％水溶液５０１が満たされた、石
英窓５０２付き反応槽５０３に浸漬し、ＡＭ１．５、１
００ｍＷ／ｃｍ2の光５０４を２０秒間、石英窓５０２
を介して太陽電池の透光性電極層側から入射し、ピンホ
ール部５０５を選択的に絶縁樹脂５０６で充填する。こ
れにより透光性電極層と下部電極層との短絡を防止で
き、太陽電池の歩留を向上させることができる。
ール部に絶縁物を充填する装置の概略構成図である。本
提案によれば、太陽電池５００をエポキシ系カチオン電
着クリヤー塗料の９０％水溶液５０１が満たされた、石
英窓５０２付き反応槽５０３に浸漬し、ＡＭ１．５、１
００ｍＷ／ｃｍ2の光５０４を２０秒間、石英窓５０２
を介して太陽電池の透光性電極層側から入射し、ピンホ
ール部５０５を選択的に絶縁樹脂５０６で充填する。こ
れにより透光性電極層と下部電極層との短絡を防止で
き、太陽電池の歩留を向上させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上記の方法
ではピンホール部での短絡の問題は解決できるものの、
工程数が増しコストが高くなるという問題があった。
ではピンホール部での短絡の問題は解決できるものの、
工程数が増しコストが高くなるという問題があった。
【０００７】本発明の太陽電池及び製造方法は、従来の
このような問題を解決し、歩留が高く且つ変換効率の高
い太陽電池を提供することを目的とする。
このような問題を解決し、歩留が高く且つ変換効率の高
い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】本発明の太陽電池は、下
部電極層、太陽電池層、透光性電極層及び集電極が順次
積層されて成る太陽電池において、前記透光性電極層上
に、当該透光性電極層とで２層構造の反射防止層を構成
する透光性絶縁層を備え、当該透光性絶縁層は、前記太
陽電池の形成中に生じた該層中のピンホール部内を充填
するように形成されていることを特徴とする。
部電極層、太陽電池層、透光性電極層及び集電極が順次
積層されて成る太陽電池において、前記透光性電極層上
に、当該透光性電極層とで２層構造の反射防止層を構成
する透光性絶縁層を備え、当該透光性絶縁層は、前記太
陽電池の形成中に生じた該層中のピンホール部内を充填
するように形成されていることを特徴とする。
【０００９】また、前記透光性電極層と前記集電極と
が、前記透光性絶縁層中の、該透光性絶縁層の構成材と
前記集電極の構成材との混在部を介して電気的に接続さ
れたことを特徴とする。さらには前記混在部が、前記透
光性絶縁層の構成材と、高エネルギーで透光性絶縁層中
に混入された前記集電極の構成材と、から成ることを特
徴とする。
が、前記透光性絶縁層中の、該透光性絶縁層の構成材と
前記集電極の構成材との混在部を介して電気的に接続さ
れたことを特徴とする。さらには前記混在部が、前記透
光性絶縁層の構成材と、高エネルギーで透光性絶縁層中
に混入された前記集電極の構成材と、から成ることを特
徴とする。
【００１０】もしくは、前記集電極の少なくとも一部
が、前記透光性絶縁層を貫通して前記透光性電極層と接
続されたことを特徴とする。さらには前記集電極の少な
くとも一部と前記透光性電極層とが、レーザにより前記
透光性絶縁層の一部が除去されて形成された該透光性絶
縁層中の貫通部を介して、接続されたことを特徴とす
る。
が、前記透光性絶縁層を貫通して前記透光性電極層と接
続されたことを特徴とする。さらには前記集電極の少な
くとも一部と前記透光性電極層とが、レーザにより前記
透光性絶縁層の一部が除去されて形成された該透光性絶
縁層中の貫通部を介して、接続されたことを特徴とす
る。
【００１１】さらには本発明の製造方法は、下部電極
層、太陽電池層、透光性電極層、透光性絶縁層及び集電
極を順次積層する太陽電池の製造方法において、下部電
極層上に太陽電池層及び透光性電極層を順次積層し、前
記太陽電池層の形成時に発生したピンホール部内に充填
された前記透光性電極層の構成材、及び該ピンホール部
の略直上の透光性電極層を除去した後、前記透光性電極
層の表面上に、前記透光性電極層とで２層構造の反射防
止層を構成する透光性絶縁層を、上記ピンホール部内を
充填するように形成し、前記透光性絶縁層上に集電極を
形成することを特徴とする。
層、太陽電池層、透光性電極層、透光性絶縁層及び集電
極を順次積層する太陽電池の製造方法において、下部電
極層上に太陽電池層及び透光性電極層を順次積層し、前
記太陽電池層の形成時に発生したピンホール部内に充填
された前記透光性電極層の構成材、及び該ピンホール部
の略直上の透光性電極層を除去した後、前記透光性電極
層の表面上に、前記透光性電極層とで２層構造の反射防
止層を構成する透光性絶縁層を、上記ピンホール部内を
充填するように形成し、前記透光性絶縁層上に集電極を
形成することを特徴とする。
【００１２】本発明の太陽電池は、透光性電極層とで２
層構造の反射防止層を構成する透光性絶縁層が、太陽電
池層中のピンホール部内を充填するように形成されてい
る。従って、本発明によれば、広い波長範囲で入射光の
反射を低減できると共に、下部電極層と透光性電極層と
の短絡を防止できるため、歩留が高く且つ変換効率の高
い太陽電池を提供できる。
層構造の反射防止層を構成する透光性絶縁層が、太陽電
池層中のピンホール部内を充填するように形成されてい
る。従って、本発明によれば、広い波長範囲で入射光の
反射を低減できると共に、下部電極層と透光性電極層と
の短絡を防止できるため、歩留が高く且つ変換効率の高
い太陽電池を提供できる。
【００１３】また、本発明の、透光性電極層と集電極と
が、透光性絶縁層中の該透光性絶縁層の構成材と前記集
電極の構成材との混在部を介して、或いは透光性絶縁層
を貫通した集電極の一部を介して接続された太陽電池に
於いては、集電極と透光性電極層との間で良好な接続が
とられているので、変換効率の高い太陽電池を提供でき
る。
が、透光性絶縁層中の該透光性絶縁層の構成材と前記集
電極の構成材との混在部を介して、或いは透光性絶縁層
を貫通した集電極の一部を介して接続された太陽電池に
於いては、集電極と透光性電極層との間で良好な接続が
とられているので、変換効率の高い太陽電池を提供でき
る。
【００１４】さらには本発明の製造方法は、透光性電極
層の表面上に、前記透光性電極層とで２層構造の反射防
止層を構成する透光性絶縁層を、太陽電池層のピンホー
ル部内を充填するように形成している。従って、ピンホ
ール部内に於ける下部電極層と透光性電極層との短絡防
止工程と、透光性電極層及び透光性絶縁層から成る２層
構造の反射防止層の形成工程とを同時に行うことがで
き、低コストで歩留が高く且つ変換効率の高い太陽電池
を製造できる。
層の表面上に、前記透光性電極層とで２層構造の反射防
止層を構成する透光性絶縁層を、太陽電池層のピンホー
ル部内を充填するように形成している。従って、ピンホ
ール部内に於ける下部電極層と透光性電極層との短絡防
止工程と、透光性電極層及び透光性絶縁層から成る２層
構造の反射防止層の形成工程とを同時に行うことがで
き、低コストで歩留が高く且つ変換効率の高い太陽電池
を製造できる。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明の太陽電池及びその製造方法
を説明するための工程別素子構造図である。
を説明するための工程別素子構造図である。
【００１６】図１（ａ）に示す工程では、ガラス基板１
上に、スパッタ法でＡｇから成る下部電極層２を形成し
た。
上に、スパッタ法でＡｇから成る下部電極層２を形成し
た。
【００１７】本実施例では基板１にガラス基板を用いた
が、これに限るものではなく、透明プラスチック基板の
ような絶縁性基板、或いは、ステンレス，Ａｌ等の金属
基板表面にＺｎＯ，ＳｉＯ2等の絶縁膜を形成した基板
を用いても良い。
が、これに限るものではなく、透明プラスチック基板の
ような絶縁性基板、或いは、ステンレス，Ａｌ等の金属
基板表面にＺｎＯ，ＳｉＯ2等の絶縁膜を形成した基板
を用いても良い。
【００１８】また下部電極層２としては、Ａｇ以外にも
Ａｌ，Ｔｉ等の高反射金属や、複数の高反射金属を組み
合わせて積層したものを用いることができる。さらに
は、これらの高反射金属単体もしくは積層したものの上
にＺｎＯ，ＩＴＯ，ＳｎＯ2等から成る透明導電膜を積
層したものを用いてもよい。これらの材料を用いた下部
電極層の作製方法としては、スパッタ法以外に抵抗加熱
蒸着，電子ビーム蒸着，スプレー法等を、もしくはこれ
らを組み合わせて用いることができる。
Ａｌ，Ｔｉ等の高反射金属や、複数の高反射金属を組み
合わせて積層したものを用いることができる。さらに
は、これらの高反射金属単体もしくは積層したものの上
にＺｎＯ，ＩＴＯ，ＳｎＯ2等から成る透明導電膜を積
層したものを用いてもよい。これらの材料を用いた下部
電極層の作製方法としては、スパッタ法以外に抵抗加熱
蒸着，電子ビーム蒸着，スプレー法等を、もしくはこれ
らを組み合わせて用いることができる。
【００１９】同図（ｂ）に示す工程では、下部電極層２
上に、プラズマＣＶＤ法を用いてｎ型、ｉ型及びｐ型の
非晶質シリコンを順次形成して、太陽電池層３を構成し
た。この工程中に、ピンホール部４が、基板の傷痕や突
起或るいは製造装置内壁から発生したゴミなどの影響に
より、太陽電池層３内に形成される。
上に、プラズマＣＶＤ法を用いてｎ型、ｉ型及びｐ型の
非晶質シリコンを順次形成して、太陽電池層３を構成し
た。この工程中に、ピンホール部４が、基板の傷痕や突
起或るいは製造装置内壁から発生したゴミなどの影響に
より、太陽電池層３内に形成される。
【００２０】同図（ｃ）に示す工程では、太陽電池層３
上に、ＩＴＯから成る透光性電極層５をスパッタ法で形
成した。この工程中に、透光性電極層５を構成するＩＴ
Ｏがピンホール部４に充填され、透光性電極層５と下部
電極層２とが短絡する。なお、透光性電極層５の材料と
しては、ＩＴＯ以外にもＳｎＯ2，ＺｎＯ等の透明な導
電性材料を用いることができる。
上に、ＩＴＯから成る透光性電極層５をスパッタ法で形
成した。この工程中に、透光性電極層５を構成するＩＴ
Ｏがピンホール部４に充填され、透光性電極層５と下部
電極層２とが短絡する。なお、透光性電極層５の材料と
しては、ＩＴＯ以外にもＳｎＯ2，ＺｎＯ等の透明な導
電性材料を用いることができる。
【００２１】同図（ｄ）における工程では、以上の工程
で作成された素子を電解水溶液中で、裏面電極をカソー
ド電極として電解還元し、ピンホール部４に充填された
ＩＴＯをピンホール部の略直上のＩＴＯと共に還元し
て、電解液中に溶解し除去した。
で作成された素子を電解水溶液中で、裏面電極をカソー
ド電極として電解還元し、ピンホール部４に充填された
ＩＴＯをピンホール部の略直上のＩＴＯと共に還元し
て、電解液中に溶解し除去した。
【００２２】同図（ｅ）に示す工程では、透光性電極層
５上に、スパッタ法を用いて絶縁物であるＭｇＦ2をピ
ンホール部４に充填すると共に透光性絶縁層６を形成し
た。この透光性絶縁層６と透光性電極層５とが、２層構
造の反射防止層１０を構成する。反射防止層を２層構造
とすることにより、単層構造の反射防止層を用いた場合
に比べ、より広い波長領域で入射光の反射を低減するこ
とができる。
５上に、スパッタ法を用いて絶縁物であるＭｇＦ2をピ
ンホール部４に充填すると共に透光性絶縁層６を形成し
た。この透光性絶縁層６と透光性電極層５とが、２層構
造の反射防止層１０を構成する。反射防止層を２層構造
とすることにより、単層構造の反射防止層を用いた場合
に比べ、より広い波長領域で入射光の反射を低減するこ
とができる。
【００２３】なお、透光性絶縁層５の材料としては、Ｍ
ｇＦ2以外にもＳｉＯ，ＳｉＯ2等を用いることができ
る。特にＳｉＯ，ＳｉＯ2を用いる場合には、ＴＥＯＳ
（tetraethylorthosilicate）を原料としてプラズマＣ
ＶＤ法で形成することで、より選択的に絶縁物をピンホ
ール部４中に充填することができる。また透光性絶縁層
６の膜厚は、その構成材の屈折率と透光性電極層５の構
成材の屈折率及び膜厚とを考慮して最適となるよう設計
される。
ｇＦ2以外にもＳｉＯ，ＳｉＯ2等を用いることができ
る。特にＳｉＯ，ＳｉＯ2を用いる場合には、ＴＥＯＳ
（tetraethylorthosilicate）を原料としてプラズマＣ
ＶＤ法で形成することで、より選択的に絶縁物をピンホ
ール部４中に充填することができる。また透光性絶縁層
６の膜厚は、その構成材の屈折率と透光性電極層５の構
成材の屈折率及び膜厚とを考慮して最適となるよう設計
される。
【００２４】同図（ｆ）に示す最終工程では、透光性絶
縁層６上に、抵抗加熱蒸着法を用い、作製条件を制御し
て高エネルギーでＡｇから成る集電極７を格子状に形成
した。集電極７の作製に高エネルギーとなる条件を用い
たことにより、Ａｇが透光性絶縁層６に混入され透光性
絶縁層６の構成材との混在部８を形成する。この混在部
８を介して、透光性電極層５と集電極７とが電気的に接
続される。
縁層６上に、抵抗加熱蒸着法を用い、作製条件を制御し
て高エネルギーでＡｇから成る集電極７を格子状に形成
した。集電極７の作製に高エネルギーとなる条件を用い
たことにより、Ａｇが透光性絶縁層６に混入され透光性
絶縁層６の構成材との混在部８を形成する。この混在部
８を介して、透光性電極層５と集電極７とが電気的に接
続される。
【００２５】以上の工程により、本発明の太陽電池が製
造される。尚、集電極７の材料としては、Ａｇに限るも
のでなくＡｌ，Ｃｕ等の低抵抗の金属を用いることがで
きる。また作製法としては、抵抗加熱蒸着法以外にスパ
ッタ法，電子ビーム蒸着法等を用いることができるが、
いずれの方法を用いる場合にも、作製条件を制御して高
エネルギー条件とする必要がある。
造される。尚、集電極７の材料としては、Ａｇに限るも
のでなくＡｌ，Ｃｕ等の低抵抗の金属を用いることがで
きる。また作製法としては、抵抗加熱蒸着法以外にスパ
ッタ法，電子ビーム蒸着法等を用いることができるが、
いずれの方法を用いる場合にも、作製条件を制御して高
エネルギー条件とする必要がある。
【００２６】本実施例の太陽電池と、ピンホール部の絶
縁化処理を行わず、また反射防止層を単層構造で構成し
た従来構造の太陽電池の歩留及び変換効率を比較した。
その結果、従来構造の場合には、歩留がわずか５５％で
あったのに対し、本実施例の太陽電池では、歩留を約９
５％と格段に改善できると共に、変換効率も主に電流値
の向上により約２％向上した。
縁化処理を行わず、また反射防止層を単層構造で構成し
た従来構造の太陽電池の歩留及び変換効率を比較した。
その結果、従来構造の場合には、歩留がわずか５５％で
あったのに対し、本実施例の太陽電池では、歩留を約９
５％と格段に改善できると共に、変換効率も主に電流値
の向上により約２％向上した。
【００２７】なお本実施例に於いては太陽電池層３の材
料として非晶質シリコンを用いたが、他の材料でもよい
ことは言うまでもない。特に反射防止層１０が２層構造
であるので、太陽電池層３の材料としてナローギャップ
材料である非晶質シリコンゲルマニウムやＩｎＰ、Ｃｕ
ＩｎＳｅ2等を用いると、本発明の効果はより顕著にな
る。
料として非晶質シリコンを用いたが、他の材料でもよい
ことは言うまでもない。特に反射防止層１０が２層構造
であるので、太陽電池層３の材料としてナローギャップ
材料である非晶質シリコンゲルマニウムやＩｎＰ、Ｃｕ
ＩｎＳｅ2等を用いると、本発明の効果はより顕著にな
る。
【００２８】図２は、本発明の太陽電池の第２の実施例
を説明するための工程別素子構造図である。基板１上
に、下部電極層２，太陽電池層３及び透光性電極層５を
順次積層し、次いでピンホール部４に充填された透光性
電極層５の構成材を、ピンホール部の略直上の透光性電
極層と共に除去した後に、該除去部に絶縁物を充填し、
同時に透光性電極層５上に透光性絶縁層６を形成するま
での工程は図１の工程と同じである。
を説明するための工程別素子構造図である。基板１上
に、下部電極層２，太陽電池層３及び透光性電極層５を
順次積層し、次いでピンホール部４に充填された透光性
電極層５の構成材を、ピンホール部の略直上の透光性電
極層と共に除去した後に、該除去部に絶縁物を充填し、
同時に透光性電極層５上に透光性絶縁層６を形成するま
での工程は図１の工程と同じである。
【００２９】図２（ａ）の工程では、透光性絶縁層６
の、集電極７の形成位置に対応する部分を予めレーザで
除去し、透光性電極層の露出部５１を形成した。この
時、集電極７の形成位置に対応する透光性絶縁層６全て
を除去する必要はなく、一部を除去して透光性電極層の
露出部５１を形成してもよい。
の、集電極７の形成位置に対応する部分を予めレーザで
除去し、透光性電極層の露出部５１を形成した。この
時、集電極７の形成位置に対応する透光性絶縁層６全て
を除去する必要はなく、一部を除去して透光性電極層の
露出部５１を形成してもよい。
【００３０】同図（ｂ）に示す工程では、透光性電極層
の露出部５１上にスパッタ法で、Ａｇから成る格子状の
集電極７を形成した。この場合には、第１の実施例のよ
うに集電極を高エネルギーで形成する必要はない。
の露出部５１上にスパッタ法で、Ａｇから成る格子状の
集電極７を形成した。この場合には、第１の実施例のよ
うに集電極を高エネルギーで形成する必要はない。
【００３１】本実施例の太陽電池と、ピンホール部の絶
縁化処理を行わず、また反射防止層を単層構造とした従
来構造の太陽電池の歩留及び変換効率を比較した。その
結果、従来構造の場合には、歩留がわずか５５％であっ
たのに対し、本実施例の太陽電池では、歩留を約９６％
と格段に改善できると共に、変換効率も主に電流値の向
上により約３％向上した。
縁化処理を行わず、また反射防止層を単層構造とした従
来構造の太陽電池の歩留及び変換効率を比較した。その
結果、従来構造の場合には、歩留がわずか５５％であっ
たのに対し、本実施例の太陽電池では、歩留を約９６％
と格段に改善できると共に、変換効率も主に電流値の向
上により約３％向上した。
【００３２】図３は、本発明の太陽電池の第３の実施例
を示す構造図である。本構造においては太陽電池層３
が、各々が半導体接合を有する光電変換層３１、３２及
び３３の３層から構成されているが、２層でも或いは４
層以上でも良い。この構造は積層型太陽電池構造と呼ば
れており、例えば光電変換層３１には非晶質シリコンゲ
ルマニウムが主な光電変換素子材料として用いられ、光
電変換層３２及び光電変換層３３には非晶質シリコンが
主な光電変換素子材料として用いられる。
を示す構造図である。本構造においては太陽電池層３
が、各々が半導体接合を有する光電変換層３１、３２及
び３３の３層から構成されているが、２層でも或いは４
層以上でも良い。この構造は積層型太陽電池構造と呼ば
れており、例えば光電変換層３１には非晶質シリコンゲ
ルマニウムが主な光電変換素子材料として用いられ、光
電変換層３２及び光電変換層３３には非晶質シリコンが
主な光電変換素子材料として用いられる。
【００３３】前述したように、反射防止層を２層構造と
することで、単層構造よりも広い波長領域にわたって光
の反射を減らすことができるので、本発明の構造は積層
型太陽電池に極めて有効である。
することで、単層構造よりも広い波長領域にわたって光
の反射を減らすことができるので、本発明の構造は積層
型太陽電池に極めて有効である。
【００３４】図４は、本発明の太陽電池の第４の実施例
を示す構造図である。本構造は、２つの太陽電池素子３
０１及び３０２から構成されており、それぞれの太陽電
池素子の出力は出力端子１０９、１１０及び出力端子２
０９、２１０から別々に取り出されている。この構造は
４端子構造太陽電池と呼ばれており、光入射側の太陽電
池素子３０１の太陽電池層１０３の材料としては非晶質
シリコンが、またもう一方の太陽電池素子３０２の太陽
電池層２０３の材料としては、単結晶シリコンや多結晶
シリコン等のナローギャップ材料が用いられる。
を示す構造図である。本構造は、２つの太陽電池素子３
０１及び３０２から構成されており、それぞれの太陽電
池素子の出力は出力端子１０９、１１０及び出力端子２
０９、２１０から別々に取り出されている。この構造は
４端子構造太陽電池と呼ばれており、光入射側の太陽電
池素子３０１の太陽電池層１０３の材料としては非晶質
シリコンが、またもう一方の太陽電池素子３０２の太陽
電池層２０３の材料としては、単結晶シリコンや多結晶
シリコン等のナローギャップ材料が用いられる。
【００３５】同図に於いて一方の太陽電池素子３０１
は、透明導電材から成る下部電極層１０１、太陽電池層
１０３、太陽電池層１０３中のピンホール部１０４に選
択的に充填された絶縁材、透光性電極層１０５、透光性
絶縁層１０６及び集電極１０７から構成されている。そ
して下部電極層１０１に接続された一方の出力端子１１
０と集電極１０７に接続された出力端子１０９とから太
陽電池出力が外部に取り出される。
は、透明導電材から成る下部電極層１０１、太陽電池層
１０３、太陽電池層１０３中のピンホール部１０４に選
択的に充填された絶縁材、透光性電極層１０５、透光性
絶縁層１０６及び集電極１０７から構成されている。そ
して下部電極層１０１に接続された一方の出力端子１１
０と集電極１０７に接続された出力端子１０９とから太
陽電池出力が外部に取り出される。
【００３６】また他方の太陽電池素子３０２は、金属か
ら成る下部電極層２０１、太陽電池層２０３及び透光性
電極層２０５から構成され、出力は下部電極層２０１に
接続された出力端子２１０と、透光性電極層２０５に接
続された出力端子２０９とから外部に取り出される。
ら成る下部電極層２０１、太陽電池層２０３及び透光性
電極層２０５から構成され、出力は下部電極層２０１に
接続された出力端子２１０と、透光性電極層２０５に接
続された出力端子２０９とから外部に取り出される。
【００３７】そして、太陽電池素子３０１と３０２と
は、オプティカルカプラー３０３を介して接続されてい
る。
は、オプティカルカプラー３０３を介して接続されてい
る。
【００３８】本構造においても、太陽電池層１０３中の
ピンホール部１０４が透光性絶縁層で選択的に充填され
ており、また光入射面に２層構造の反射防止層１０を備
えているので、変換効率の高い太陽電池を高い歩留で提
供できる。
ピンホール部１０４が透光性絶縁層で選択的に充填され
ており、また光入射面に２層構造の反射防止層１０を備
えているので、変換効率の高い太陽電池を高い歩留で提
供できる。
【００３９】
【発明の効果】本発明の太陽電池及び製造方法を用いる
ことにより、透光性電極層とで２層構造の反射防止層を
構成する透光性絶縁層が、太陽電池層中のピンホール部
内に充填されているため短絡を防止できると共に、２層
構造の反射防止層を備えているので、歩留が高く変換効
率の高い太陽電池を提供できる。
ことにより、透光性電極層とで２層構造の反射防止層を
構成する透光性絶縁層が、太陽電池層中のピンホール部
内に充填されているため短絡を防止できると共に、２層
構造の反射防止層を備えているので、歩留が高く変換効
率の高い太陽電池を提供できる。
【図１】 本発明の太陽電池及びその製造方法を説明す
るための工程別素子構造断面図である。
るための工程別素子構造断面図である。
【図２】 本発明の太陽電池の第２の実施例を説明する
ための工程別素子構造断面図である。
ための工程別素子構造断面図である。
【図３】 本発明の太陽電池の第３の実施例を示す構造
図である。
図である。
【図４】 本発明の太陽電池の第４の実施例を示す構造
図である。
図である。
【図５】 太陽電池のピンホール部の模式的断面図であ
る。
る。
【図６】 従来の太陽電池のピンホール部を絶縁体で充
填するための装置の概略構成図である。
填するための装置の概略構成図である。
２，１０１，２０１・・・下部電極層
３，１０３，２０３・・・太陽電池層
４，１０４，５０５・・・ピンホール部
５，１０５，２０５・・・透光性電極層
６，１０６・・・透光性絶縁層、７，１０７・・・集電極、
１０・・・反射防止層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 31/04
Claims (6)
- 【請求項１】 下部電極層、太陽電池層、透光性電極層
及び集電極が順次積層されて成る太陽電池において、 前記透光性電極層上に、当該透光性電極層とで２層構造
の反射防止層を構成する透光性絶縁層を備え、 当該透光性絶縁層は、前記太陽電池の形成中に生じた該
層中のピンホール部内を充填するように形成されている
ことを特徴とする太陽電池。 - 【請求項２】 前記透光性電極層と前記集電極とが、前
記透光性絶縁層中の、該透光性絶縁層の構成材と前記集
電極の構成材との混在部を介して電気的に接続されたこ
とを特徴とする請求項１記載の太陽電池。 - 【請求項３】 前記混在部が、前記透光性絶縁層の構成
材と、高エネルギーで透光性絶縁層中に混入された前記
集電極の構成材と、から成ることを特徴とする請求項２
記載の太陽電池。 - 【請求項４】 前記集電極の少なくとも一部が、前記透
光性絶縁層を貫通して前記透光性電極層と接続されたこ
とを特徴とする請求項１記載の太陽電池。 - 【請求項５】 前記集電極の少なくとも一部と前記透光
性電極層とが、レーザにより前記透光性絶縁層の一部が
除去されて形成された該透光性絶縁層中の貫通部を介し
て、接続されたことを特徴とする請求項４記載の太陽電
池。 - 【請求項６】 下部電極層、太陽電池層、透光性電極
層、透光性絶縁層及び集電極を順次積層する太陽電池の
製造方法において、 下部電極層上に太陽電池層及び透光性電極層を順次積層
し、 前記太陽電池層の形成時に発生したピンホール部内に充
填された前記透光性電極層の構成材、及び該ピンホール
部の略直上の透光性電極層を除去した後、 前記透光性電極層の表面上に、前記透光性電極層とで２
層構造の反射防止層を構成する透光性絶縁層を、上記ピ
ンホール部内を充填するように形成し、 前記透光性絶縁層上に集電極を形成することを特徴とす
る太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01073595A JP3443198B2 (ja) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | 太陽電池及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01073595A JP3443198B2 (ja) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | 太陽電池及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08204216A JPH08204216A (ja) | 1996-08-09 |
| JP3443198B2 true JP3443198B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=11758559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01073595A Expired - Fee Related JP3443198B2 (ja) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | 太陽電池及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3443198B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH691635A5 (fr) * | 1997-09-09 | 2001-08-31 | Asulab Sa | Cadran formé d'une cellule solaire, notamment pour pièce d'horlogerie. |
| EP0902339A1 (fr) * | 1997-09-09 | 1999-03-17 | Asulab S.A. | Cadran formé d'une cellule solaire notamment pour pièce d'horlogerie |
| JP5558339B2 (ja) * | 2010-12-28 | 2014-07-23 | 京セラ株式会社 | 光電変換モジュールの製造方法 |
| WO2013094233A1 (ja) | 2011-12-21 | 2013-06-27 | 三菱電機株式会社 | 太陽電池およびその製造方法、太陽電池モジュール |
-
1995
- 1995-01-26 JP JP01073595A patent/JP3443198B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08204216A (ja) | 1996-08-09 |
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