JPH0125234B2 - - Google Patents
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- JPH0125234B2 JPH0125234B2 JP57038462A JP3846282A JPH0125234B2 JP H0125234 B2 JPH0125234 B2 JP H0125234B2 JP 57038462 A JP57038462 A JP 57038462A JP 3846282 A JP3846282 A JP 3846282A JP H0125234 B2 JPH0125234 B2 JP H0125234B2
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- thin film
- substrate
- electrode
- solar cell
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/06—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with metals
- C03C17/09—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with metals by deposition from the vapour phase
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
- H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/10—Deposition methods
- C03C2218/15—Deposition methods from the vapour phase
- C03C2218/151—Deposition methods from the vapour phase by vacuum evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
- C03C2218/32—After-treatment
- C03C2218/328—Partly or completely removing a coating
- C03C2218/33—Partly or completely removing a coating by etching
-
- 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
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアモルフアスシリコン太陽電池用基板
に関するものであり、種々の消費電力に対応する
太陽電池を簡単に形成できる太陽電池用基板を提
供するものである。
に関するものであり、種々の消費電力に対応する
太陽電池を簡単に形成できる太陽電池用基板を提
供するものである。
従来、単一基板上に光電変換薄膜を堆積してな
る薄膜太陽電池はアモルフアスシリコン（以下ａ
−Siと略記する）より太陽電池に代表されるよう
に基板上で直列接続されている。第１図ａ，ｂは
従来から提案されている直列接続方式の太陽電池
を示すものである。第１図ａ，ｂにおいて、１は
絶縁基板、２は受光側電極、３はａ−Si薄膜、４
は裏面側電極である。これらは何れも素子として
完成させた場合、絶縁基板上の導電膜は前記基板
端まで連続して存在せず島状になつている。一
方、半導体回路の進歩により、それらの消費電力
が減少し続けているが、消費電力が異なる太陽電
池をつくるたびに、従来技術では、その都度新し
いマスクを用意しなければならないという欠点が
あつた。
る薄膜太陽電池はアモルフアスシリコン（以下ａ
−Siと略記する）より太陽電池に代表されるよう
に基板上で直列接続されている。第１図ａ，ｂは
従来から提案されている直列接続方式の太陽電池
を示すものである。第１図ａ，ｂにおいて、１は
絶縁基板、２は受光側電極、３はａ−Si薄膜、４
は裏面側電極である。これらは何れも素子として
完成させた場合、絶縁基板上の導電膜は前記基板
端まで連続して存在せず島状になつている。一
方、半導体回路の進歩により、それらの消費電力
が減少し続けているが、消費電力が異なる太陽電
池をつくるたびに、従来技術では、その都度新し
いマスクを用意しなければならないという欠点が
あつた。
本発明は、従来例同様ａ−Si薄膜を同一基板上
に複数個直列接続する機能をもたせながら、しか
もマスクを変更せずに出力電力を自由に変化させ
ることができる基板利用効率の高いａ−Si太陽電
池用基板を提供するものである。
に複数個直列接続する機能をもたせながら、しか
もマスクを変更せずに出力電力を自由に変化させ
ることができる基板利用効率の高いａ−Si太陽電
池用基板を提供するものである。
以下、本発明の基礎となる技術について説明す
る。第２図ａ〜ｃはａ−Si薄膜中に金属を貫通し
て埋蔵させる工程を示している。まず洗浄された
ガラス基板５の一部にAlよりなる電極６1，６2を
蒸着する（第２図ａ）。次にａ−Si薄膜７をAl電
極６1，６2から電極端子がとり出せるように堆積
させる（第２図ｂ）。堆積条件は基板温度180℃〜
300℃真空度0.2〜2Torrの範囲を用いた。ａ−Si
薄膜７を堆積することによつて予め蒸着したAl
電極６1，６2がａ−Si薄膜７中を拡散し、その表
面まで達する。Al電極６1，６2の膜厚はａ−Si薄
膜７と同程度か多少厚めの方が望ましい。次にａ
−Si薄膜７上にAlよりなる電極８1，８2を蒸着
し、このAl電極８1とAl電極６1とでａ−Si薄膜７
をはさみ込むようにする（第２図ｃ）。第２図ｃ
において、Al電極６1とAl電極８1およびAl電極
６1の両端間の抵抗を測定したが、10Ωcm以下と
いう比抵抗が得られた。通常得られるａ−Siの比
抵抗が109Ωcm程度であることからすると、Al電
極６1の金属拡散により十分に低い比抵抗が得ら
れることがわかる。直列接続用電極の大きさを幅
0.5mm、長さ10cm、厚さ5000Åとすると、そ実抵
抗は10-3Ω・以下となり、1A電流を流すのに抵
抗損は、1mV以下と極めて小さい。
る。第２図ａ〜ｃはａ−Si薄膜中に金属を貫通し
て埋蔵させる工程を示している。まず洗浄された
ガラス基板５の一部にAlよりなる電極６1，６2を
蒸着する（第２図ａ）。次にａ−Si薄膜７をAl電
極６1，６2から電極端子がとり出せるように堆積
させる（第２図ｂ）。堆積条件は基板温度180℃〜
300℃真空度0.2〜2Torrの範囲を用いた。ａ−Si
薄膜７を堆積することによつて予め蒸着したAl
電極６1，６2がａ−Si薄膜７中を拡散し、その表
面まで達する。Al電極６1，６2の膜厚はａ−Si薄
膜７と同程度か多少厚めの方が望ましい。次にａ
−Si薄膜７上にAlよりなる電極８1，８2を蒸着
し、このAl電極８1とAl電極６1とでａ−Si薄膜７
をはさみ込むようにする（第２図ｃ）。第２図ｃ
において、Al電極６1とAl電極８1およびAl電極
６1の両端間の抵抗を測定したが、10Ωcm以下と
いう比抵抗が得られた。通常得られるａ−Siの比
抵抗が109Ωcm程度であることからすると、Al電
極６1の金属拡散により十分に低い比抵抗が得ら
れることがわかる。直列接続用電極の大きさを幅
0.5mm、長さ10cm、厚さ5000Åとすると、そ実抵
抗は10-3Ω・以下となり、1A電流を流すのに抵
抗損は、1mV以下と極めて小さい。
次にこの技術を用いた本発明の一実施例の基板
とそれを用いたａ−Si太陽電池について説明す
る。同一ガラス基板上に複数の光起電力素子を直
列接続させる場合について適用する。第３図ａ〜
ｄは、本発明の一実施例に係る光起電力素子を製
造する手順を説明した図である。ガラス基板９の
ほぼ全面に透明電極１０を蒸着する（第３図ａ）。
適当なパターンで透明電極１０をエツチングして
一定間隔だけ離して並設された電極層１０′を形
成した後、その一部にAlよりなる金属層１１を
蒸着する。なお、全面にAl金属層を蒸着した後、
エツチングにより適当なパターンに形成しても良
い（第３図ｂ）。これを基板とし、ａ−Si薄膜１
２を例えばｐ型、ｉ型、ｎ型の順に堆積させる
（第３図ｃ）。なお図を簡単にするために図では一
体に表わしている。前述したとおりａ−Si薄膜１
２の堆積中に予め蒸着されているAl金属層１１
は拡散し、ａ−Si薄膜１２表面まで達する。１３
はａ−Si薄膜１２表面まで達する。１３はａ−Si
薄膜１２表面まで達する。１３はａ−Si薄膜１２
中にAl金属層１１が拡散し低抵抗化した領域で
ある。第３図ｄに示したように表面までAl１１
が拡散した部分１３と接するようにさらにAlよ
りなる金属層１４を蒸着する。このAl金属層１
４は素子間の直列接続と同時に隣の素子の裏面電
極ともなつている。両端の素子に電極リード１
５，１６を取り付けて直列接続素子とする。
とそれを用いたａ−Si太陽電池について説明す
る。同一ガラス基板上に複数の光起電力素子を直
列接続させる場合について適用する。第３図ａ〜
ｄは、本発明の一実施例に係る光起電力素子を製
造する手順を説明した図である。ガラス基板９の
ほぼ全面に透明電極１０を蒸着する（第３図ａ）。
適当なパターンで透明電極１０をエツチングして
一定間隔だけ離して並設された電極層１０′を形
成した後、その一部にAlよりなる金属層１１を
蒸着する。なお、全面にAl金属層を蒸着した後、
エツチングにより適当なパターンに形成しても良
い（第３図ｂ）。これを基板とし、ａ−Si薄膜１
２を例えばｐ型、ｉ型、ｎ型の順に堆積させる
（第３図ｃ）。なお図を簡単にするために図では一
体に表わしている。前述したとおりａ−Si薄膜１
２の堆積中に予め蒸着されているAl金属層１１
は拡散し、ａ−Si薄膜１２表面まで達する。１３
はａ−Si薄膜１２表面まで達する。１３はａ−Si
薄膜１２表面まで達する。１３はａ−Si薄膜１２
中にAl金属層１１が拡散し低抵抗化した領域で
ある。第３図ｄに示したように表面までAl１１
が拡散した部分１３と接するようにさらにAlよ
りなる金属層１４を蒸着する。このAl金属層１
４は素子間の直列接続と同時に隣の素子の裏面電
極ともなつている。両端の素子に電極リード１
５，１６を取り付けて直列接続素子とする。
以上の工程によつて、本発明の実施例の基板を
用いたａ−Si太陽電池が得られる。すなわち、こ
の薄膜太陽電池は、ａ−Si薄膜１２よりなる光電
変換薄膜層と、この光電変換薄膜層の一方の主面
上に一定間隔だけ離して並設された透明電極層１
０′と、前記光電変換薄膜層の他方の主面側に前
記透明電極層１０′と対向配列されたAl電極層１
４とを基板９上に具備し、前記透明電極層１０′
とAl電極層１４とを前記光電変換薄膜層中に拡
散されて形成された導電層を介して電気的に接続
したものである。
用いたａ−Si太陽電池が得られる。すなわち、こ
の薄膜太陽電池は、ａ−Si薄膜１２よりなる光電
変換薄膜層と、この光電変換薄膜層の一方の主面
上に一定間隔だけ離して並設された透明電極層１
０′と、前記光電変換薄膜層の他方の主面側に前
記透明電極層１０′と対向配列されたAl電極層１
４とを基板９上に具備し、前記透明電極層１０′
とAl電極層１４とを前記光電変換薄膜層中に拡
散されて形成された導電層を介して電気的に接続
したものである。
以上述べた実施例のａ−Si太陽電池において対
向する電極を接続する導電層としてAlを用いて
いるが、透明電極１０′上に形成する導電層１１
はａ−Si導電膜１２の堆積中に拡散し、表面に達
し、しかも低抵抗になるものであれば何でも良
い。例えば、Alの他にAu，In，Pd，Pt等の金属
層が使用可能である。
向する電極を接続する導電層としてAlを用いて
いるが、透明電極１０′上に形成する導電層１１
はａ−Si導電膜１２の堆積中に拡散し、表面に達
し、しかも低抵抗になるものであれば何でも良
い。例えば、Alの他にAu，In，Pd，Pt等の金属
層が使用可能である。
本発明による基板（第３図ｂ）を用いると太陽
電池完成後の平面図は第４図ａのようになる。第
４図の基板９全面にａ−Siが堆積されている。な
お第４図ａは、本発明による基板と反対側の方向
から見たものであり、第４図ｂはその断面図であ
る。図からもわかるようにａ−Si太陽電池は２素
子直列につながつている。実装される装置の消費
電力に見合つた電流が得られるように太陽電池を
第４図ａの左右方向に適当な寸法で切断する。切
断後、切り口が短絡しやすいので、電極１４の材
料を蒸着時に切断線にあわせて金属等の線を用い
てマスキングし、電極３４を分離しても良いし、
また切り口を適当な保護材でおおつた方が良い。
電池完成後の平面図は第４図ａのようになる。第
４図の基板９全面にａ−Siが堆積されている。な
お第４図ａは、本発明による基板と反対側の方向
から見たものであり、第４図ｂはその断面図であ
る。図からもわかるようにａ−Si太陽電池は２素
子直列につながつている。実装される装置の消費
電力に見合つた電流が得られるように太陽電池を
第４図ａの左右方向に適当な寸法で切断する。切
断後、切り口が短絡しやすいので、電極１４の材
料を蒸着時に切断線にあわせて金属等の線を用い
てマスキングし、電極３４を分離しても良いし、
また切り口を適当な保護材でおおつた方が良い。
従来例第１図ｂの構造をもつものでも、この場
合、本発明に示すように絶縁基板の一端から他端
まで導電膜は存在せず、しかも、本発明のように
電力を自由に選定できるという思想もないが、こ
の場合でも、本発明による基板を用いれば、消費
電力に対応して太陽電池が容易に製造できる。本
発明と従来例第１図ｂと根本的な相違は上述した
とおり、絶縁基板端まで導電膜が存在するかであ
る。
合、本発明に示すように絶縁基板の一端から他端
まで導電膜は存在せず、しかも、本発明のように
電力を自由に選定できるという思想もないが、こ
の場合でも、本発明による基板を用いれば、消費
電力に対応して太陽電池が容易に製造できる。本
発明と従来例第１図ｂと根本的な相違は上述した
とおり、絶縁基板端まで導電膜が存在するかであ
る。
なお、上記実施例ではガラス基板上に透明電極
を帯状に堆積させた場合を述べたが、不透明な絶
縁基板例えばセラミツクス等の上に、ステンレス
等ａ−Siを堆積してもａ−Si膜中に著しく拡散し
ないたとえばSnO2，ITO，Ti，Ni，Cr，NiCr
あるいはＷ等の物質を複数本帯状に蒸着または塗
布して用いても良く、この場合は基板側から先入
射が不可能であるため最後に各素子を直列に接続
する電極を用いるべきである。
を帯状に堆積させた場合を述べたが、不透明な絶
縁基板例えばセラミツクス等の上に、ステンレス
等ａ−Siを堆積してもａ−Si膜中に著しく拡散し
ないたとえばSnO2，ITO，Ti，Ni，Cr，NiCr
あるいはＷ等の物質を複数本帯状に蒸着または塗
布して用いても良く、この場合は基板側から先入
射が不可能であるため最後に各素子を直列に接続
する電極を用いるべきである。
以上のように本発明による基板を用いた薄膜太
陽電池は個々の独立した単一太陽電池をアモルフ
アス層堆積領域外で直列接続した特性とほぼ同じ
であり、基板全体に薄膜を堆積できるため、マス
ク開口部付近に発生する確率の高いピンホール等
による特性劣化の確立も少なくなる。また従来例
のようにａ−Si薄膜を分離させようとする場合、
堆積真空度が1Torr程度であるためマスクによる
薄膜のだれが大きく、分離に要するスペースが大
きくなるが本発明では分離領域に上述の金属等の
膜を高真空で堆積させるため分離に要するスペー
スは小さくなる。このため基板の利用効率は大幅
に改善される。さらに半導体集積回路技術の進歩
により種々の消費電力に対応して大きさの異なる
太陽電池を簡単に製造できる。
陽電池は個々の独立した単一太陽電池をアモルフ
アス層堆積領域外で直列接続した特性とほぼ同じ
であり、基板全体に薄膜を堆積できるため、マス
ク開口部付近に発生する確率の高いピンホール等
による特性劣化の確立も少なくなる。また従来例
のようにａ−Si薄膜を分離させようとする場合、
堆積真空度が1Torr程度であるためマスクによる
薄膜のだれが大きく、分離に要するスペースが大
きくなるが本発明では分離領域に上述の金属等の
膜を高真空で堆積させるため分離に要するスペー
スは小さくなる。このため基板の利用効率は大幅
に改善される。さらに半導体集積回路技術の進歩
により種々の消費電力に対応して大きさの異なる
太陽電池を簡単に製造できる。
第１図ａ，ｂはそれぞれ従来の基板を用いた薄
膜の太陽電池の一部切欠斜視図、第２図ａ〜ｃは
本発明の基板を有効に利用するために用いられる
原理を説明するための電気装置の斜視図、第３図
ａ〜ｄは本発明の一実施例の基板を用いた薄膜太
陽電池の製造工程を説明するための太陽電池の要
部断面図、第４図ａ，ｂは本発明の一実施例の基
板を用いた薄膜太陽電池の完成平面図とその断面
図である。 ５，９……ガラス基板、６1，８1，１１……金
属層、７，１２……ａ−Si薄膜、１０′……透明
電極、１４……裏面電極。
膜の太陽電池の一部切欠斜視図、第２図ａ〜ｃは
本発明の基板を有効に利用するために用いられる
原理を説明するための電気装置の斜視図、第３図
ａ〜ｄは本発明の一実施例の基板を用いた薄膜太
陽電池の製造工程を説明するための太陽電池の要
部断面図、第４図ａ，ｂは本発明の一実施例の基
板を用いた薄膜太陽電池の完成平面図とその断面
図である。 ５，９……ガラス基板、６1，８1，１１……金
属層、７，１２……ａ−Si薄膜、１０′……透明
電極、１４……裏面電極。
Claims (1)
- １ 絶縁基板上にその一端から他端に連続した複
数本の帯状の導電層と、前記導電層の幅方向にお
いて一部を除いて重畳され、かつアモルフアスシ
リコンを形成中または後にアモルフアスシリコン
中を容易に拡散し表面にまで達する材質の導電層
を前記各導電層の長さ方向全域に設け、前記拡散
した物質が、自由空間表面に露出した部分と隣接
する自由空間側電極とを橋絡することで直列接続
することを特徴とするアモルフアスシリコン太陽
電池用基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57038462A JPS58155770A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | アモルフアスシリコン太陽電池用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57038462A JPS58155770A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | アモルフアスシリコン太陽電池用基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58155770A JPS58155770A (ja) | 1983-09-16 |
| JPH0125234B2 true JPH0125234B2 (ja) | 1989-05-16 |
Family
ID=12525917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57038462A Granted JPS58155770A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | アモルフアスシリコン太陽電池用基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58155770A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60153554U (ja) * | 1984-03-21 | 1985-10-12 | 太陽誘電株式会社 | テ−プ状非晶質シリコン太陽電池 |
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| JPS55120181A (en) * | 1979-03-09 | 1980-09-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Fabricating method of photovoltaic device |
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1982
- 1982-03-10 JP JP57038462A patent/JPS58155770A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58155770A (ja) | 1983-09-16 |
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