JPH01158780A - 積層型光電変換装置 - Google Patents
積層型光電変換装置Info
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- JPH01158780A JPH01158780A JP62317104A JP31710487A JPH01158780A JP H01158780 A JPH01158780 A JP H01158780A JP 62317104 A JP62317104 A JP 62317104A JP 31710487 A JP31710487 A JP 31710487A JP H01158780 A JPH01158780 A JP H01158780A
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- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
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- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 11
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- Light Receiving Elements (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]
この発明は、積層型光電変換装置に関し、更に詳しくは
、三電極構成の電極構造を有する積層型光電変換装置に
係るものである。
、三電極構成の電極構造を有する積層型光電変換装置に
係るものである。
[従来の技術]
近年、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する光
電変換装置については多数の提案が成されており、特に
、太陽光スペクトルを有効に利用して光電変換効率の向
上を図るため、バントギャツブの異なる要素セルを複数
個積層して成る積層型光電変換装置が種々開発され始め
ている。斯る積層型光電変換装置の電極構成として(J
、積層した要素セルの最上部及び最下部(両性側部)か
ら電極を取り出す二電極構成、上下の要素セル間に中間
電極を介在させた三電極構成、」−下の要素セルから独
立に電極を取り出す四電極構成等がある。
電変換装置については多数の提案が成されており、特に
、太陽光スペクトルを有効に利用して光電変換効率の向
上を図るため、バントギャツブの異なる要素セルを複数
個積層して成る積層型光電変換装置が種々開発され始め
ている。斯る積層型光電変換装置の電極構成として(J
、積層した要素セルの最上部及び最下部(両性側部)か
ら電極を取り出す二電極構成、上下の要素セル間に中間
電極を介在させた三電極構成、」−下の要素セルから独
立に電極を取り出す四電極構成等がある。
このうち、三電極構成は、第2図の概念図が示すように
、上部要素セル21の」二面に上部電極22を設け、下
部要素セル23の下面に下部電極24を設け、さらに、
」ユニ部要素セル21,23の間に中間電極25を介在
させて構成されたものである。この三電極構成は、各要
素セル21.23の出力を直列と並列のどちらにも接続
できる自由度の高い電極構成である。しかし、圧電極構
成は、原理的には公知であるか、その具体的な電極構造
に関しては未た十分な検詞かなされていない。
、上部要素セル21の」二面に上部電極22を設け、下
部要素セル23の下面に下部電極24を設け、さらに、
」ユニ部要素セル21,23の間に中間電極25を介在
させて構成されたものである。この三電極構成は、各要
素セル21.23の出力を直列と並列のどちらにも接続
できる自由度の高い電極構成である。しかし、圧電極構
成は、原理的には公知であるか、その具体的な電極構造
に関しては未た十分な検詞かなされていない。
第3図は、特開昭57−153/178号公報記載の発
明を示す断面図であり、上下要素セル21゜23をアモ
ルファスンリコンで形成し、」ユニ要素セル21.23
の間に透明導電層を介在させて中間電極25としている
。
明を示す断面図であり、上下要素セル21゜23をアモ
ルファスンリコンで形成し、」ユニ要素セル21.23
の間に透明導電層を介在させて中間電極25としている
。
第4図は、特開昭61−35569号公報記載の発明を
示す断面図であって、上部要素セル27と下部要素セル
28との間にガラス基板26を介在させた構成となって
いる。上部要素セル27としてはアモルファスソリコン
pjn接合セルが用いられ、下部要素セル28としては
■・■族化合物半導体pn接合セルが用いられている。
示す断面図であって、上部要素セル27と下部要素セル
28との間にガラス基板26を介在させた構成となって
いる。上部要素セル27としてはアモルファスソリコン
pjn接合セルが用いられ、下部要素セル28としては
■・■族化合物半導体pn接合セルが用いられている。
第5図は1.J、App 1.Phys、51巻501
8頁(1980年)に示された従来例であって、上部要
素セル29としてTnPのpn接合構造を、下部要素セ
ル30としてGa1nAsPのpn接合構造をInP基
板31J:に連続積層した構造となっている。この場合
には、上部電極32は最上部n−InP」二に櫛状に形
成され、中間電極33は前記n−InP層をE字状にエ
ツチング除去して露出させたp−InP層上に形成して
いる。
8頁(1980年)に示された従来例であって、上部要
素セル29としてTnPのpn接合構造を、下部要素セ
ル30としてGa1nAsPのpn接合構造をInP基
板31J:に連続積層した構造となっている。この場合
には、上部電極32は最上部n−InP」二に櫛状に形
成され、中間電極33は前記n−InP層をE字状にエ
ツチング除去して露出させたp−InP層上に形成して
いる。
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながら、第3図に示す従来例にあっては、電極か
らの配線法が具体的されておらず、近接した上部電極2
2と中間電極25とを絶縁性良く配線するのが困難とな
る問題点を有している。
らの配線法が具体的されておらず、近接した上部電極2
2と中間電極25とを絶縁性良く配線するのが困難とな
る問題点を有している。
また、第4図に示す従来例にあっては、ガラス4一
基板26の両面に亘る配線が必要となり、製作工程が複
雑になる問題点を有している。
雑になる問題点を有している。
さらに、第5図に示す従来例にあっては、斯る電極形成
に(J、精密なエツチングを含む高度な技術が要請され
る問題点が有る。また、中間電極33を」一部要素セル
の構成層」二に形成する方法は、nppn構造又はpn
np構造の積層セルの場合しか適用できないものである
。
に(J、精密なエツチングを含む高度な技術が要請され
る問題点が有る。また、中間電極33を」一部要素セル
の構成層」二に形成する方法は、nppn構造又はpn
np構造の積層セルの場合しか適用できないものである
。
本発明は、このような従来の問題点に着目して創案され
たものであって、電極間の絶縁性が良く、セル相互間の
配線の自由度が大きい積層型光電変換装置を得んとする
ものである。
たものであって、電極間の絶縁性が良く、セル相互間の
配線の自由度が大きい積層型光電変換装置を得んとする
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、基板上に複数の要素セルを積層して
成る積層型光電変換装置において、最上部要素セルの上
部電極が、該要素セル及びそれより下方の要素セルの側
面と前記基板上面とを覆う絶縁膜上に延伸されると共に
、前記上下の要素セル間に介在させた中間電極がそれよ
り下方の要素セルの側面と前記基板上面とを覆う絶縁膜
上に前記上部電極の延伸方向と異なる方向に延伸され、
且つ最下部要素セルの下部電極が前記」一部電極及び中
間電極と同一の基板主面上に延伸されて成ることを、そ
の解決手段としている。
成る積層型光電変換装置において、最上部要素セルの上
部電極が、該要素セル及びそれより下方の要素セルの側
面と前記基板上面とを覆う絶縁膜上に延伸されると共に
、前記上下の要素セル間に介在させた中間電極がそれよ
り下方の要素セルの側面と前記基板上面とを覆う絶縁膜
上に前記上部電極の延伸方向と異なる方向に延伸され、
且つ最下部要素セルの下部電極が前記」一部電極及び中
間電極と同一の基板主面上に延伸されて成ることを、そ
の解決手段としている。
[作用]
電極間及び、電極とセル側面との間に絶縁膜を介在させ
たことにより、電極相互間の絶縁性が良好となる。また
、上部電極と中間電極とを積層セルから見て互いに異な
る方向へ延伸させたことにより、電極間の絶縁性を向」
ニし、且つ配線を容易にする。さらに、上中下部の三電
極は基板の同一主面上に形成されているため、配線の自
由度を大きくする。
たことにより、電極相互間の絶縁性が良好となる。また
、上部電極と中間電極とを積層セルから見て互いに異な
る方向へ延伸させたことにより、電極間の絶縁性を向」
ニし、且つ配線を容易にする。さらに、上中下部の三電
極は基板の同一主面上に形成されているため、配線の自
由度を大きくする。
[実施例]
以下、本発明に係る積層型光電変換装置の詳細を第1図
に示す実施例に基づいて説明する。
に示す実施例に基づいて説明する。
図中、lは例えばカラス製の基板であり、この基板1」
二に下部電極となる金属層2を形成する。
二に下部電極となる金属層2を形成する。
これは例えはへρ、In、Au等を蒸着すればよい。そ
の上に下部要素セル5として0層3と9層4とから成る
テルル化カドミウム(CdTe)pn接合セルを形成す
る。これはCr2.Teの金属又はその有機化合物を用
いた気相成長法あるいはこれら構成元素を含有したペー
ス1へのスクリーン印刷法によって形成できる。なおこ
の下部要素セーフ= ル5は基板の全面には形成せず、基板の周辺部は後に述
べる配線用下部端子14を配設するため金属層2を露出
しておく。
の上に下部要素セル5として0層3と9層4とから成る
テルル化カドミウム(CdTe)pn接合セルを形成す
る。これはCr2.Teの金属又はその有機化合物を用
いた気相成長法あるいはこれら構成元素を含有したペー
ス1へのスクリーン印刷法によって形成できる。なおこ
の下部要素セーフ= ル5は基板の全面には形成せず、基板の周辺部は後に述
べる配線用下部端子14を配設するため金属層2を露出
しておく。
次に前記下部要素セル5の上面周辺部、側面部及びそれ
に隣接した基板上を絶縁膜6で覆う。これ(こはS i
02+ S I sN<等を1100−200n程度
の厚さにスパッタ蒸着すればよい。
に隣接した基板上を絶縁膜6で覆う。これ(こはS i
02+ S I sN<等を1100−200n程度
の厚さにスパッタ蒸着すればよい。
次に中間電極7として透明導電膜(TCO膜)を上記下
部要素セル5上に形成する。これにはSbドープSnO
2,I nto3+5no2等を50〜250nm程度
の厚さに電子ビーム蒸着すればよい。なおこのTCO膜
は後述の配線用中間端子15を配設するため、上記下部
要素セルの側面方向へ絶縁膜6上を基板上にまで延伸し
ておく。次に上部要素セル11としてアモルファスシリ
コン(a−5i)pin接合セルを形成する。これは」
二記下部要素セル直」二のTCO膜上にプラズマCVD
法によりa−81の9層8,1層9.p層10を積層す
ればよい。
部要素セル5上に形成する。これにはSbドープSnO
2,I nto3+5no2等を50〜250nm程度
の厚さに電子ビーム蒸着すればよい。なおこのTCO膜
は後述の配線用中間端子15を配設するため、上記下部
要素セルの側面方向へ絶縁膜6上を基板上にまで延伸し
ておく。次に上部要素セル11としてアモルファスシリ
コン(a−5i)pin接合セルを形成する。これは」
二記下部要素セル直」二のTCO膜上にプラズマCVD
法によりa−81の9層8,1層9.p層10を積層す
ればよい。
次に」二記a−8jセルの上面周辺部と側面部のうち上
記中間電極7の延伸部とは異なる部分(反対側面)及び
それに隣接した基板」二を絶縁膜12て覆う。次に上部
電極13としてTCO膜を」1記q−8iセル上に形成
する。なおこのTCCI膜は配線用上部端子16を配設
するため、」−2絶縁膜I2上を基板上に延伸しておく
。
記中間電極7の延伸部とは異なる部分(反対側面)及び
それに隣接した基板」二を絶縁膜12て覆う。次に上部
電極13としてTCO膜を」1記q−8iセル上に形成
する。なおこのTCCI膜は配線用上部端子16を配設
するため、」−2絶縁膜I2上を基板上に延伸しておく
。
上記各電極に配線接続するための端子は、」二記下部電
極用の金属層2の露出部、中間電極7の延伸部及び上部
電極13の延伸部に、例えばAQを蒸着してそれぞれ下
部端子+4.中間端子I5゜上部端子16として配設す
る。なお上部端子は電気抵抗の低減のため、上記上部電
極用TCO膜I3の上に櫛状金属電極を形成して、その
延伸部に配設してもよい。
極用の金属層2の露出部、中間電極7の延伸部及び上部
電極13の延伸部に、例えばAQを蒸着してそれぞれ下
部端子+4.中間端子I5゜上部端子16として配設す
る。なお上部端子は電気抵抗の低減のため、上記上部電
極用TCO膜I3の上に櫛状金属電極を形成して、その
延伸部に配設してもよい。
本実施例では基板としてガラス板を用いたが、ステンレ
ス等の金属板を用いれば上記工程のうち下部電極用の金
属層2の形成は省略できる。さらに上記説明では下部要
素セル5 (CdTeセル)はnp、上部要素セル+1
(a−3iセル)はnipの順に積層しているが、Cd
Teセルはpn %a−8iミー8iセルの順でもよく
、これらの任意の組み合わせで要素セルは構成できる。
ス等の金属板を用いれば上記工程のうち下部電極用の金
属層2の形成は省略できる。さらに上記説明では下部要
素セル5 (CdTeセル)はnp、上部要素セル+1
(a−3iセル)はnipの順に積層しているが、Cd
Teセルはpn %a−8iミー8iセルの順でもよく
、これらの任意の組み合わせで要素セルは構成できる。
また上記実施例では上部要素セル11として、a−9i
セルを下部要素セル5としてCdTeセルを用いた場合
について説明したが、本発明はこの組み合イつせに限ら
ず、アモルファス5iGe、SiC。
セルを下部要素セル5としてCdTeセルを用いた場合
について説明したが、本発明はこの組み合イつせに限ら
ず、アモルファス5iGe、SiC。
結晶性Si、GaAs、CclS、Cu1nSe。
等による要素セルを用いた任意の組み合わせについて適
用てきる。また上部要素セル11.下部要素セル5は各
1個とは限らず、多数の要素セルを積層した場合でもそ
の中間から1つの中間電極を取り出して三電極構成とす
る場合には本発明が適用できることは言うまでもない。
用てきる。また上部要素セル11.下部要素セル5は各
1個とは限らず、多数の要素セルを積層した場合でもそ
の中間から1つの中間電極を取り出して三電極構成とす
る場合には本発明が適用できることは言うまでもない。
[発明の効果]
以上の説明から明らかなように、本発明の三電極構成積
層セルは各電極か基板の同一主面」−の異なる部分に延
伸されており、且つ互いに絶縁膜により隔てられている
。そのため電極間の絶縁性が良く、セル相互間の配線の
自由度が大きくなる効果がある。本発明はかかる積層セ
ルを多数配列した太陽電池モジコールに好適である。
層セルは各電極か基板の同一主面」−の異なる部分に延
伸されており、且つ互いに絶縁膜により隔てられている
。そのため電極間の絶縁性が良く、セル相互間の配線の
自由度が大きくなる効果がある。本発明はかかる積層セ
ルを多数配列した太陽電池モジコールに好適である。
第1図は本発明に係る積層型光電変換装置の実施例を示
す断面図、第2図〜第5図は従来例を示す断面図である
。 l・・基板、2 ・金属層、5・下部要素セル、6絶縁
膜、7 中間電極、11・上部要素セル、12 ・絶縁
膜、13・・上部電極。 =13−
す断面図、第2図〜第5図は従来例を示す断面図である
。 l・・基板、2 ・金属層、5・下部要素セル、6絶縁
膜、7 中間電極、11・上部要素セル、12 ・絶縁
膜、13・・上部電極。 =13−
Claims (2)
- (1)基板上に複数の要素セルを積層して成る積層型光
電変換装置において、 最上部要素セルの上部電極が、該要素セル及びそれより
下方の要素セルの側面と前記基板上面とを覆う絶縁膜上
に延伸されると共に、前記上下の要素セル間に介在させ
た中間電極がそれより下方の要素セルの側面と前記基板
上面とを覆う絶縁膜上に前記上部電極の延伸方向と異な
る方向に延伸され、且つ最下部要素セルの下部電極が前
記上部電極及び中間電極と同一の基板主面上に延伸され
て成ることを特徴とする積層型光電変換装置。 - (2)前記中間電極に隣接する上部要素セルはアモルフ
ァスシリコンを主たる構成材料とし、中間電極に隣接す
る下部要素セルはテルル化カドミウムを主たる構成材料
とすることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の積
層型光電変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62317104A JPH01158780A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 積層型光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62317104A JPH01158780A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 積層型光電変換装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01158780A true JPH01158780A (ja) | 1989-06-21 |
Family
ID=18084485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62317104A Pending JPH01158780A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 積層型光電変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01158780A (ja) |
-
1987
- 1987-12-15 JP JP62317104A patent/JPH01158780A/ja active Pending
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