JPH01165178A - 太陽電池 - Google Patents
太陽電池Info
- Publication number
- JPH01165178A JPH01165178A JP62324416A JP32441687A JPH01165178A JP H01165178 A JPH01165178 A JP H01165178A JP 62324416 A JP62324416 A JP 62324416A JP 32441687 A JP32441687 A JP 32441687A JP H01165178 A JPH01165178 A JP H01165178A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- substrate
- gaas layer
- solar cell
- 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.)
- Pending
Links
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 54
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 31
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract description 2
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
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〕
この発明は、半導体基板上に形成された半導体層を有す
る太陽電池に関するものである。
る太陽電池に関するものである。
（従来の技術）
第３図および第４図は、例えばＳｉ基板上に形成された
ＧａＡｓ太陽電池の従来構造を示す。
ＧａＡｓ太陽電池の従来構造を示す。
これらの図において、１はｎ形Ｓｉ基板、２はＧａＡｓ
層、３はｐ型ＧａＡｓ層、４はｐ型Ａｌ１ｎ型ＧａＡｓ
層、５は反射防止膜、７ａはｐ側電極であるくし状表面
電極、８はｎ側電極である裏面電極である。
層、３はｐ型ＧａＡｓ層、４はｐ型Ａｌ１ｎ型ＧａＡｓ
層、５は反射防止膜、７ａはｐ側電極であるくし状表面
電極、８はｎ側電極である裏面電極である。
第４図において、まず、ｎ型Ｓｔ基板１上にｎ型ＧａＡ
ｓ層２．Ｐ型ＧａＡｓ層３． Ｐ型ＡＪ２ＧａＡｓ層４
を順次ＭＯＣＶＤ法などの技術を用いてエピタキシャル
成長させる。その後、所定の部分にくし状表面電極７ａ
および反射防止膜５を形成し、裏面に裏面電極８を形成
して太陽電池が完成する。
ｓ層２．Ｐ型ＧａＡｓ層３． Ｐ型ＡＪ２ＧａＡｓ層４
を順次ＭＯＣＶＤ法などの技術を用いてエピタキシャル
成長させる。その後、所定の部分にくし状表面電極７ａ
および反射防止膜５を形成し、裏面に裏面電極８を形成
して太陽電池が完成する。
千のような太陽電池においては、厚み数μｍ程度のＧａ
Ａｓ層中で光が吸収され、高効率が得られる。また、低
価格で軽量のＳＬ基板が用いられているため、この太陽
電池も低価格で軽量という利点がある。
Ａｓ層中で光が吸収され、高効率が得られる。また、低
価格で軽量のＳＬ基板が用いられているため、この太陽
電池も低価格で軽量という利点がある。
しかしながら、このようなＧａＡｓ層はＳｉ基板上に７
００℃程度の高温でエピタキシャル成長されており、Ｇ
ａＡｓの熱膨張係数はＳｔのそれの約２．５倍と大きい
ため、室温まで冷却した時ＧａＡｓ層中にはかなりの内
部応力が残留している。そのため、わずかの機械的ショ
ックがあるとＧａＡｓ層にクラックが生じることがあり
、太陽電池の特性が低下するという大きな問題点があっ
た。
００℃程度の高温でエピタキシャル成長されており、Ｇ
ａＡｓの熱膨張係数はＳｔのそれの約２．５倍と大きい
ため、室温まで冷却した時ＧａＡｓ層中にはかなりの内
部応力が残留している。そのため、わずかの機械的ショ
ックがあるとＧａＡｓ層にクラックが生じることがあり
、太陽電池の特性が低下するという大きな問題点があっ
た。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、ＧａＡｓ層中にクラックを発生させること
のない太陽電池を得ることを目的としている。
れたもので、ＧａＡｓ層中にクラックを発生させること
のない太陽電池を得ることを目的としている。
この発明にかかる太陽電池は、半導体基板上に、この半
導体基板とは元素組成および熱膨張係数の異なる半導体
層が形成され、この半導体層側に表面電極が、半導体基
板側に裏面電極がそれぞれ形成された太陽電池において
、半導体層を基盤割りに除去し、この除去部分に分離用
絶縁膜を埋め込んで分離するとともに、分離用絶縁膜を
覆フてメツシュ状表面電極を設けたものである。
導体基板とは元素組成および熱膨張係数の異なる半導体
層が形成され、この半導体層側に表面電極が、半導体基
板側に裏面電極がそれぞれ形成された太陽電池において
、半導体層を基盤割りに除去し、この除去部分に分離用
絶縁膜を埋め込んで分離するとともに、分離用絶縁膜を
覆フてメツシュ状表面電極を設けたものである。
〔作用〕
この発明においては、半導体基板上に形成された半導体
層を基盤割りに分割したことから、半導体層中の内部応
力が小さくなり、クラックの発生が防止される。
層を基盤割りに分割したことから、半導体層中の内部応
力が小さくなり、クラックの発生が防止される。
（実施例）
以下、この発明の一実施例としてＳｔ基板を用いたＧａ
Ａｓ太陽電池について第１図、第２図を用いて説明する
。
Ａｓ太陽電池について第１図、第２図を用いて説明する
。
第１図、第２図において、第３図と同一符号は同じもの
を示し、６は前記ｎ型ＧａＡｓ層２． ｐ型ＧａＡｓ層
３およびｐ型ＡＪ！ＧａＡｓ層４を分離する分離用絶縁
膜であり、７はメツシュ状表面電極である。
を示し、６は前記ｎ型ＧａＡｓ層２． ｐ型ＧａＡｓ層
３およびｐ型ＡＪ！ＧａＡｓ層４を分離する分離用絶縁
膜であり、７はメツシュ状表面電極である。
上記のようなこの発明の太陽電池は以下のようにして製
造される。すなわち、第２図において、まず、ｎ型Ｓｔ
基板１上にｎ型ＧａＡｓ層２． ｐ型ＧａＡｓ層３．ｐ
型Ａ ｆＬ Ｇ ａ Ａ ｓ Ｊｉｉ ４を順次ＭＯＣ
ＶＤ技術などを用いてエピタキシャル成長させる。その
後、通常の写真製版とエツチング技術により所定の領域
のｐ形Ａｊ２ＧａＡｓ層４．ｐ型ＧａＡｓ層３．ｎ型Ｇ
ａＡｓ層２をエツチングし基盤割りに分割する。その後
、エツチングされた溝部を分離用絶縁膜（例えばＳｉＮ
等）６で埋め込み、その上にメツシュ状表面電極７をｐ
型ＡＪ１ＧａＡｓ層４と接触させるように形成し、その
後、裏面電極８１反射防止膜５を形成してこの発明の太
陽電池が得られる。
造される。すなわち、第２図において、まず、ｎ型Ｓｔ
基板１上にｎ型ＧａＡｓ層２． ｐ型ＧａＡｓ層３．ｐ
型Ａ ｆＬ Ｇ ａ Ａ ｓ Ｊｉｉ ４を順次ＭＯＣ
ＶＤ技術などを用いてエピタキシャル成長させる。その
後、通常の写真製版とエツチング技術により所定の領域
のｐ形Ａｊ２ＧａＡｓ層４．ｐ型ＧａＡｓ層３．ｎ型Ｇ
ａＡｓ層２をエツチングし基盤割りに分割する。その後
、エツチングされた溝部を分離用絶縁膜（例えばＳｉＮ
等）６で埋め込み、その上にメツシュ状表面電極７をｐ
型ＡＪ１ＧａＡｓ層４と接触させるように形成し、その
後、裏面電極８１反射防止膜５を形成してこの発明の太
陽電池が得られる。
メツシュ状表面電極７の間隔は、表面層での抵抗を考慮
して、１〜２ｍｍ程度が適切である。
して、１〜２ｍｍ程度が適切である。
この構造の太陽電池は、光起電力を発生するに有効な両
ＧａＡｓ層２．３が基盤割りに小さく分割されているた
め内部応力の残留が低減され、したがって、両ＧａＡｓ
層２．３中のクラックの発生が防止でき、信頼性の高い
太陽電池の製造が可能となる。
ＧａＡｓ層２．３が基盤割りに小さく分割されているた
め内部応力の残留が低減され、したがって、両ＧａＡｓ
層２．３中のクラックの発生が防止でき、信頼性の高い
太陽電池の製造が可能となる。
また、両ＧａＡｓ層２．３がエツチングにより除去され
てもメツシュ状表面電極７は両ＧａＡｓ゛ 層２，３上
にあるため、有効面積は分割しない場合とほとんど同じ
であるので、有効起電力は変わらない。
てもメツシュ状表面電極７は両ＧａＡｓ゛ 層２，３上
にあるため、有効面積は分割しない場合とほとんど同じ
であるので、有効起電力は変わらない。
なお、分離の方法は、エピタキシャル成長後のエツチン
グにより行っているが、あらかじめＳｉ基板１上に絶縁
膜をメツシュ上に形成し、選択成長を用いて分割するこ
とも可能である。
グにより行っているが、あらかじめＳｉ基板１上に絶縁
膜をメツシュ上に形成し、選択成長を用いて分割するこ
とも可能である。
また、上記実施例では、ＳＬ基板上のＧａＡｓ太陽電池
の場合について説明したが、基板は他の半導体結晶でも
同様の効果は期待できる。
の場合について説明したが、基板は他の半導体結晶でも
同様の効果は期待できる。
また、基板とは元素組成および熱膨張係数の異なる半導
体層を有する任意の太陽電池にも応用できる。
体層を有する任意の太陽電池にも応用できる。
以上の説明したようにこの発明は、半導体基板上 に、
この半導体基板とは元素組成および熱膨張係数の異なる
半導体層が形成され、この半導体層側に表面電極が、半
導体基板側に裏面電極がそれぞれ形成された太陽電池に
おいて、半導体層を基盤割りに除去し、この除去部分に
分離用絶縁膜を埋め込んで分離するとともに、分離用絶
縁膜を覆ってメツシュ状表面電極を設けたので、半導体
層への内部応力の残留が低減される。したがつて、半導
体層のクラックの発生が防止されるので、高性能で信頼
性の高い太陽電池が得られる。
この半導体基板とは元素組成および熱膨張係数の異なる
半導体層が形成され、この半導体層側に表面電極が、半
導体基板側に裏面電極がそれぞれ形成された太陽電池に
おいて、半導体層を基盤割りに除去し、この除去部分に
分離用絶縁膜を埋め込んで分離するとともに、分離用絶
縁膜を覆ってメツシュ状表面電極を設けたので、半導体
層への内部応力の残留が低減される。したがつて、半導
体層のクラックの発生が防止されるので、高性能で信頼
性の高い太陽電池が得られる。
第１図はこの発明の一実施例を示すＧａＡｓ太陽電池の
平面図、第２図は、第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は従
来のＧａＡｓ太陽電池の平面図、第４図は、第３図のＢ
−Ｂ断面図である。 図において、１はＳｉ基板、２はｎ型ＧａＡｓ層、３は
ｐ型ＧａＡｓ層、４はｐ型Ａｊ！ＧａＡｓ層、５は反射
防止膜、６は分離用絶縁膜、７はメツシュ状表面電極、
８は裏面電極である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図 第２図 ４：ｐＩｆＪＬＡＺＧａＡｓｆｆｉ 第３図 ７゛ 第４図 ａ １、事件の表示 特願昭６２−３２４４１６号２、
発明の名称 太陽電池 ３、補正をする者 代表者志岐守哉 三菱電機株式会社内 ２ユ、− （連絡先０３（２１３）３４２１特許部） パ−″゛又
・。 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄２図面の簡単な説明の欄
および図面 ６、補正の内容 （１） 明細書第１頁２０行の「１はｎ形Ｓｉ基板」
を、「１はｎ型Ｓｉ基板」と補正する。 （２）同じく第１頁２０行〜第２頁１行の「２はＧａＡ
ｓ層」を、「２はｎ型ＧａＡｓ層」と補正する。 （３）同じく第２頁１８〜１９行の「ｓｉ基板」を、Ｆ
ｎ型Ｓｉ基板１」と補正する。 （４）同じく第４頁２０行のｒ ｐ ｆＦ３Ａ ｊ Ｇ
ａ Ａ ｓ層４」を、「ｐ型ＡｊＧａＡｓ層４」と補
正する。 （５）同じく第７頁８行の「１はＳ！基板」を、「１は
ｎ型Ｓｉ基板」と補正する。 （６） 図面中、第２図を別紙のように補正する。 以上 第２図
平面図、第２図は、第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は従
来のＧａＡｓ太陽電池の平面図、第４図は、第３図のＢ
−Ｂ断面図である。 図において、１はＳｉ基板、２はｎ型ＧａＡｓ層、３は
ｐ型ＧａＡｓ層、４はｐ型Ａｊ！ＧａＡｓ層、５は反射
防止膜、６は分離用絶縁膜、７はメツシュ状表面電極、
８は裏面電極である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図 第２図 ４：ｐＩｆＪＬＡＺＧａＡｓｆｆｉ 第３図 ７゛ 第４図 ａ １、事件の表示 特願昭６２−３２４４１６号２、
発明の名称 太陽電池 ３、補正をする者 代表者志岐守哉 三菱電機株式会社内 ２ユ、− （連絡先０３（２１３）３４２１特許部） パ−″゛又
・。 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄２図面の簡単な説明の欄
および図面 ６、補正の内容 （１） 明細書第１頁２０行の「１はｎ形Ｓｉ基板」
を、「１はｎ型Ｓｉ基板」と補正する。 （２）同じく第１頁２０行〜第２頁１行の「２はＧａＡ
ｓ層」を、「２はｎ型ＧａＡｓ層」と補正する。 （３）同じく第２頁１８〜１９行の「ｓｉ基板」を、Ｆ
ｎ型Ｓｉ基板１」と補正する。 （４）同じく第４頁２０行のｒ ｐ ｆＦ３Ａ ｊ Ｇ
ａ Ａ ｓ層４」を、「ｐ型ＡｊＧａＡｓ層４」と補
正する。 （５）同じく第７頁８行の「１はＳ！基板」を、「１は
ｎ型Ｓｉ基板」と補正する。 （６） 図面中、第２図を別紙のように補正する。 以上 第２図
Claims (1)
- 半導体基板上に、この半導体基板とは元素組成および
熱膨張係数の異なる半導体層が形成され、この半導体層
側に表面電極が、前記半導体基板側に裏面電極がそれぞ
れ形成された太陽電池において、前記半導体層を碁盤割
りに除去し、この除去部分に分離用絶縁膜を埋め込んで
分離するとともに、前記分離用絶縁膜を覆ってメッシュ
状表面電極を設けたことを特徴とする太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62324416A JPH01165178A (ja) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | 太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62324416A JPH01165178A (ja) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | 太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01165178A true JPH01165178A (ja) | 1989-06-29 |
Family
ID=18165551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62324416A Pending JPH01165178A (ja) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | 太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01165178A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03296278A (ja) * | 1990-04-13 | 1991-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池およびその製造方法 |
| US5248347A (en) * | 1991-05-17 | 1993-09-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Solar cell |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5279891A (en) * | 1975-12-26 | 1977-07-05 | Seiko Epson Corp | Production of solar cell for wristwatches |
| JPS5577181A (en) * | 1978-12-07 | 1980-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | Preparation of solar cell |
| JPS6294941A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-05-01 | Sharp Corp | 化合物半導体装置 |
| JPS62226670A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-05 | Oki Electric Ind Co Ltd | 化合物半導体太陽電池の製造方法 |
-
1987
- 1987-12-22 JP JP62324416A patent/JPH01165178A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS62226670A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-05 | Oki Electric Ind Co Ltd | 化合物半導体太陽電池の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03296278A (ja) * | 1990-04-13 | 1991-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池およびその製造方法 |
| US5145793A (en) * | 1990-04-13 | 1992-09-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Manufacturing a gallium arsenide solar cell on a silicon substrate |
| US5248347A (en) * | 1991-05-17 | 1993-09-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Solar cell |
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