JPH01140676A - 半透光性太陽電池 - Google Patents
半透光性太陽電池Info
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- JPH01140676A JPH01140676A JP62298467A JP29846787A JPH01140676A JP H01140676 A JPH01140676 A JP H01140676A JP 62298467 A JP62298467 A JP 62298467A JP 29846787 A JP29846787 A JP 29846787A JP H01140676 A JPH01140676 A JP H01140676A
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- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 12
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- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
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Classifications
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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
- Y02E10/545—Microcrystalline silicon PV cells
-
- 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
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は、アモルファス太陽電池に関するものであり、
特に透光性を有するアモルファス太陽電池に関するもの
である。
特に透光性を有するアモルファス太陽電池に関するもの
である。
〔従来の技術］
従来、透光性太陽電池は、一般にガラス基板上に透明導
電膜、アモルファスシリコン半導体膜および透明導電膜
を順次積層して構成されている。
電膜、アモルファスシリコン半導体膜および透明導電膜
を順次積層して構成されている。
そして、透光性という特徴を利用して、窓ガラス、自動
車のサンルーフ等への応用が考“えられている。
車のサンルーフ等への応用が考“えられている。
しかし、従来の透光性太陽電池では、太陽電池の光の透
過率と電気出力とは反比例する関係にあるため、透過率
を向上するためにアモルファスシリコン半導体層を薄く
すれば、電気出力が低下し、逆に出力を上げるためにア
モルファスシリコン半導体層を厚くすれば、透過率が減
少する問題が生している。さらに、太陽電池の大面積化
を考えた場合、透明導電膜の抵抗による電力損失が無視
できなくなり、大幅な出力低下が生じるという問題があ
る。
過率と電気出力とは反比例する関係にあるため、透過率
を向上するためにアモルファスシリコン半導体層を薄く
すれば、電気出力が低下し、逆に出力を上げるためにア
モルファスシリコン半導体層を厚くすれば、透過率が減
少する問題が生している。さらに、太陽電池の大面積化
を考えた場合、透明導電膜の抵抗による電力損失が無視
できなくなり、大幅な出力低下が生じるという問題があ
る。
そこで、本発明は、透過率が良好のままで透明導電膜の
抵抗が低く、かつ光−電気変換効率を向上させた半透光
性太陽電池を得ることを目的とするものである。
抵抗が低く、かつ光−電気変換効率を向上させた半透光
性太陽電池を得ることを目的とするものである。
（問題点を解決するための手段）
そこで本発明は、ガラス基板と、このガラス基板上に透
明導電膜、半導体層および透明導電膜が順次積層され、
半導体層が半透光性炭化珪素よりなる＃層、半透光性炭
化珪素よりなるｉ層、半透光性珪素よりなるｎ層からな
る半透光性太陽電池において、透明導電膜の少なくとも
一方には、ストライプ状の金属電極が設けられる半透光
性太陽電池を提供する。
明導電膜、半導体層および透明導電膜が順次積層され、
半導体層が半透光性炭化珪素よりなる＃層、半透光性炭
化珪素よりなるｉ層、半透光性珪素よりなるｎ層からな
る半透光性太陽電池において、透明導電膜の少なくとも
一方には、ストライプ状の金属電極が設けられる半透光
性太陽電池を提供する。
〔作用］
本発明である透明導電膜に金属電極を設けることによっ
て、透光性を維持しつつ、透明導電膜の抵抗による電力
損失を大幅に減少させた。
て、透光性を維持しつつ、透明導電膜の抵抗による電力
損失を大幅に減少させた。
本発明半透光性太陽電池の実施例を第１図を用いて詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明半透光性太陽電池の断面図である。
はじめに、ＩＴＯ（１８００人）、５ｎＯｚ （２０
０人）からなる透明導電膜２ａがコーティングされた白
ヰ反ガラス（コーニング７０５９ガラス）基板１を、任
意のパターンに、フォトリソグラフィーでバターニング
する。次に、電子ビーム蒸着により、Ｃｒを２０００人
蒸着し、所定のストライブ状にパターニングし、金属電
極３ａを透明導電膜２ａ上に形成する。パターニング方
法としては、金属マスクを用いる方法や、フォトリソグ
ラフィーを用いる方法がある。この金属電極３ａは、電
極巾０．１ ｍｍ以上、ピッチ５ｆｆＩＩ１１以下で形
成するのが好ましい。しかし、電極巾０．５ ｍｍ以上
、ピッチ１ ｍｍ以下にすることは、太陽電池の透光性
を著しく減少させるため、好ましくない。
０人）からなる透明導電膜２ａがコーティングされた白
ヰ反ガラス（コーニング７０５９ガラス）基板１を、任
意のパターンに、フォトリソグラフィーでバターニング
する。次に、電子ビーム蒸着により、Ｃｒを２０００人
蒸着し、所定のストライブ状にパターニングし、金属電
極３ａを透明導電膜２ａ上に形成する。パターニング方
法としては、金属マスクを用いる方法や、フォトリソグ
ラフィーを用いる方法がある。この金属電極３ａは、電
極巾０．１ ｍｍ以上、ピッチ５ｆｆＩＩ１１以下で形
成するのが好ましい。しかし、電極巾０．５ ｍｍ以上
、ピッチ１ ｍｍ以下にすることは、太陽電池の透光性
を著しく減少させるため、好ましくない。
さらに、この金属電極３ａ上に、半導体層４として、ｐ
型アモルファス炭化シリコン（ｐ−ａ−ρ ５ｉＣ）よりなる；層４１．ｉ型アモルファス炭化シリ
コン（ｉ−ａ−３ｉＣ）よりなる１層４２゜ｎ型アモル
ファスシリコン（ｎ−ａ−３ｉ）よりなる０層４３の順
に、Ｐ−ＣＶＤで形成した。
型アモルファス炭化シリコン（ｐ−ａ−ρ ５ｉＣ）よりなる；層４１．ｉ型アモルファス炭化シリ
コン（ｉ−ａ−３ｉＣ）よりなる１層４２゜ｎ型アモル
ファスシリコン（ｎ−ａ−３ｉ）よりなる０層４３の順
に、Ｐ−ＣＶＤで形成した。
この作成条件を第１表に示した。
（以下余白）
その後、半導体層４を、フォトグラフィーで所定のパタ
ーンにバターニング後、ＩＴＯを電子ビームで基板温度
２００ ’Ｃ１酸素分圧５ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒで、
金属マスクを用いて２０００人蒸着し、透明導電膜２ｂ
を０層４３上に形成した。
ーンにバターニング後、ＩＴＯを電子ビームで基板温度
２００ ’Ｃ１酸素分圧５ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒで、
金属マスクを用いて２０００人蒸着し、透明導電膜２ｂ
を０層４３上に形成した。
その後、Ａｆｆｉの金属電極３ｂを、３ａと同様な方法
で作成した。この時、金属電極３ａと金属電極３ｂとの
位置関係は、第２図の半透光性太陽電池の模式図に示す
如く、３０”〜９０°の範囲で交差させるのがよい。こ
の範囲の時、発生電流の収集効率が良好となる。またこ
れは、金属電極の総面積は、光受光部の１０％以上にす
ると、透光性が１員なわれる。
で作成した。この時、金属電極３ａと金属電極３ｂとの
位置関係は、第２図の半透光性太陽電池の模式図に示す
如く、３０”〜９０°の範囲で交差させるのがよい。こ
の範囲の時、発生電流の収集効率が良好となる。またこ
れは、金属電極の総面積は、光受光部の１０％以上にす
ると、透光性が１員なわれる。
次に、本実施例によって得られた半透光性太陽電池の特
性と、従来の透光性太陽電池の特性との比較検討を行う
。
性と、従来の透光性太陽電池の特性との比較検討を行う
。
第５図は従来の透光性太陽電池の断面図であり、透明導
電膜２ａ、２ｂ間にアモルファス半導体層５を介在した
構造となっている。この構造では、透光性と変換効率と
の両立が困難であり、また透明導電膜２ａ、２ｂのシー
ト抵抗が大きく、特に、大面積太陽電池を作成した場合
、シート抵抗による電力損失が大きくなり、太陽電池出
力を向上することは困難である。
電膜２ａ、２ｂ間にアモルファス半導体層５を介在した
構造となっている。この構造では、透光性と変換効率と
の両立が困難であり、また透明導電膜２ａ、２ｂのシー
ト抵抗が大きく、特に、大面積太陽電池を作成した場合
、シート抵抗による電力損失が大きくなり、太陽電池出
力を向上することは困難である。
前記実施例では、従来構造セルにおいて、困難な透光性
と変換効率の両立をはかるために、ｉ［に光学ギャップ
の大きなアモルファスシリコンカーバイドを使用し、変
換効率と、透光性との両立をはかった。また、大面積に
した場合、特に、性能向上を妨げているシート抵抗を低
減するために、透明導電膜上に、収集用の金属電極を設
置し、電力損失の低減を図り、変換効率の向上をめざし
た。
と変換効率の両立をはかるために、ｉ［に光学ギャップ
の大きなアモルファスシリコンカーバイドを使用し、変
換効率と、透光性との両立をはかった。また、大面積に
した場合、特に、性能向上を妨げているシート抵抗を低
減するために、透明導電膜上に、収集用の金属電極を設
置し、電力損失の低減を図り、変換効率の向上をめざし
た。
特に、ガラス基板１側の透明導電膜２ａ上に金属電極３
ａを設けたため、透明導電膜２ａの抵抗による電力を置
火を大幅に減少させることができた。
ａを設けたため、透明導電膜２ａの抵抗による電力を置
火を大幅に減少させることができた。
また、設置した金属電極３ａ、３ｂは、非常に細いため
、はとんどセルの外観上、目立たず、太陽電池の透光性
はほとんど損なわれない。前記実施例の効果を、第３図
に示した。
、はとんどセルの外観上、目立たず、太陽電池の透光性
はほとんど損なわれない。前記実施例の効果を、第３図
に示した。
第３図は、従来および前記実施例の透光性太陽電池が２
００Ｘ１００＋＋ｕ＋＋の大きさである透光性太陽電池
における、電圧と電流特性を示す特性図である。第３図
より、従来の透光性太陽電池では、可視光透過率２５％
の時、変換効率が４．６％であるのが、本発明に°より
変換効率を６．５％に向上させることができた。
００Ｘ１００＋＋ｕ＋＋の大きさである透光性太陽電池
における、電圧と電流特性を示す特性図である。第３図
より、従来の透光性太陽電池では、可視光透過率２５％
の時、変換効率が４．６％であるのが、本発明に°より
変換効率を６．５％に向上させることができた。
以上ヨリ、ｉ層にアモルファスシリコンカーバイドを使
用し、かつ金属電極によりシート抵抗を低減させること
によって、従来より、曲線因子（ＦＦ）、短絡電流（Ｉ
ｓｃ）を向上させ、変換効率を向上させることができた
。
用し、かつ金属電極によりシート抵抗を低減させること
によって、従来より、曲線因子（ＦＦ）、短絡電流（Ｉ
ｓｃ）を向上させ、変換効率を向上させることができた
。
前記実施例では、半導体層として、ガラス基板１側から
！、ｉ、ｎ層としたが、本発明はこれに限るものではな
く、ガラス基板ｌ側からｎ、ｉ。
！、ｉ、ｎ層としたが、本発明はこれに限るものではな
く、ガラス基板ｌ側からｎ、ｉ。
Ｐ層の順に積層してもよい。また、ｎ層に半透光性炭化
珪素又は微結晶珪素を使用してもよい。
珪素又は微結晶珪素を使用してもよい。
さらに、本発明の太陽電池を集積型太陽電池に形成する
場合におけるユニットセル部の断面図を第４図（ａ）、
（ｂ）に示す。ここで、第１図と同一部には同一符号
を用いた。
場合におけるユニットセル部の断面図を第４図（ａ）、
（ｂ）に示す。ここで、第１図と同一部には同一符号
を用いた。
第４図（ａ）、 （ｂ）に示す如く、集積型太陽電池の
ユニットセル部においては、金属電極３ａと金属電極３
ｂとが、透明導電膜２ｂを介さずに直接接続されている
。
ユニットセル部においては、金属電極３ａと金属電極３
ｂとが、透明導電膜２ｂを介さずに直接接続されている
。
［発明の効果］
本発明を採用することにより、光透過率１０〜３５％を
維持し、シート抵抗を減少させて、変換効率が良好な、
半透光性太陽電池を得ることができた。
維持し、シート抵抗を減少させて、変換効率が良好な、
半透光性太陽電池を得ることができた。
第１図は第１実施例の半透光性太陽電池の断面図、第２
図は本発明太陽電池の模式図、第３図は実施例と従来の
特性図、第４図（ａ）、 （ｂ）は本発明を集積型太陽
電池に採用した時のユニットセル部の断面図、第５図は
従来の透光性太陽電池の断面図である。 １・・・ガラス基板、２ａ、２ｂ・・・透明導電膜、３
・・・金属電極、４・・・半導体層、５・・・アモルフ
ァス半導体層。 代理人弁理士 岡 部 隆 ｔＨ＜ｖ） 第 ３ 図
図は本発明太陽電池の模式図、第３図は実施例と従来の
特性図、第４図（ａ）、 （ｂ）は本発明を集積型太陽
電池に採用した時のユニットセル部の断面図、第５図は
従来の透光性太陽電池の断面図である。 １・・・ガラス基板、２ａ、２ｂ・・・透明導電膜、３
・・・金属電極、４・・・半導体層、５・・・アモルフ
ァス半導体層。 代理人弁理士 岡 部 隆 ｔＨ＜ｖ） 第 ３ 図
Claims (3)
- （１）ガラス基板と、このガラス基板上に透明導電膜、
半導体層および透明導電膜が順次積層され、前記半導体
層が半透光性炭化珪素よりなるｐ層、半透光性炭化珪素
よりなるｉ層、半透光性珪素よりなるｎ層からなる半透
光性太陽電池において、前記透明導電膜の少なくとも一
方には、ストライプ状の金属電極が設けられることを特
徴とする半透光性太陽電池。 - （２）ストライプ状の前記金属電極が、前記半導体膜を
はさむように前記透明導電膜に設けられることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の半透光性太陽電池。 - （３）前記透明導電膜の一方に設けられた前記ストライ
プ状の金属電極と、前記透明導電膜の他方に設けられた
ストライプ状の金属電極とが３０°乃至９０°の角度で
交差することを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
２項記載の半透光性太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62298467A JP2710318B2 (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 半透光性太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62298467A JP2710318B2 (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 半透光性太陽電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01140676A true JPH01140676A (ja) | 1989-06-01 |
| JP2710318B2 JP2710318B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=17860082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62298467A Expired - Lifetime JP2710318B2 (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 半透光性太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2710318B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2003081609A1 (en) * | 2002-03-26 | 2003-10-02 | Fujikura Ltd. | Conductive glass and photoelectric conversion device using same |
| KR100656357B1 (ko) * | 2005-10-25 | 2006-12-11 | 한국전자통신연구원 | 금속 그리드를 포함하는 투명 전도성 기판 및 이를 구비한염료감응 태양전지 |
| JP2008117782A (ja) * | 2002-03-26 | 2008-05-22 | Fujikura Ltd | 導電性ガラスおよびこれを用いた光電変換素子 |
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| JPS61116883A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-04 | Toa Nenryo Kogyo Kk | 金属配線付き透明電極 |
| JPS61109156U (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-10 | ||
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-
1987
- 1987-11-26 JP JP62298467A patent/JP2710318B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2710318B2 (ja) | 1998-02-10 |
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