JPH0254972A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
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- JPH0254972A JPH0254972A JP63206837A JP20683788A JPH0254972A JP H0254972 A JPH0254972 A JP H0254972A JP 63206837 A JP63206837 A JP 63206837A JP 20683788 A JP20683788 A JP 20683788A JP H0254972 A JPH0254972 A JP H0254972A
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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〕
本発明は、透明電極、非晶質半導体層、裏面電極からな
る光電変換素子を、透光性絶縁基板上に複数個形成し、
裏面電極の延設部によシ各光電変換素子を直列に接続し
た光起電力装置に関する。
る光電変換素子を、透光性絶縁基板上に複数個形成し、
裏面電極の延設部によシ各光電変換素子を直列に接続し
た光起電力装置に関する。
一般に、非晶質シリコンなどの非晶質半導体材料を用い
た光起電力装置は、特公昭５３−３７７１８号公報（Ｈ
ＯＩＬ ３１１０４）に記載されているように、単結晶
半導体材料を用いたものと比較した場合、薄い活性領域
で同程度のエネルギ収集効率が得られ、大面積化が容易
であるなどの利点を有するため、最近では太陽電池など
の光起電力装置に広く採用されている。
た光起電力装置は、特公昭５３−３７７１８号公報（Ｈ
ＯＩＬ ３１１０４）に記載されているように、単結晶
半導体材料を用いたものと比較した場合、薄い活性領域
で同程度のエネルギ収集効率が得られ、大面積化が容易
であるなどの利点を有するため、最近では太陽電池など
の光起電力装置に広く採用されている。
ところで、このように非晶質シリコンを用いた光起電力
装置は、たとえば第３図に示すように構成されている。
装置は、たとえば第３図に示すように構成されている。
同図において、（１）はガラスなどの透光性絶縁基板、
（２１は基板ｆｉｌ上に形成されたＩ Ｔ Ｏ（Ｉｎｄ
ｉｕｍＴｉｎ ０ｘｉｄｅ ＋インジウム酸化錫〕、酸
化錫（ＳｎＯ２）等からなる複数の透明Ｔｌｌ極、（３
）は各透明電極（２１上にそれぞれ形成された非晶質シ
リコンからなるｐ−１−ｎ構造の非晶質半導体層、（４
）は各非晶質半導体層（３）上にそれぞれ形成された裏
面電極、（５）は透明電極（２１，非晶質半導体層（３
）、裏面電極（４）からなる光電変換素子であり、複数
の光電変換素子ｒ５１が基板（１）上に形成され、各光
電変換素子Ｃ５１の透明電極（２）と、隣接した光電変
換素子ｒ５１の裏面電極（４）とが、裏面電極（４）の
延設部（６）により接続され、各光電変換素子＋５）が
直列接続され、光起電力装置が構成されている。
（２１は基板ｆｉｌ上に形成されたＩ Ｔ Ｏ（Ｉｎｄ
ｉｕｍＴｉｎ ０ｘｉｄｅ ＋インジウム酸化錫〕、酸
化錫（ＳｎＯ２）等からなる複数の透明Ｔｌｌ極、（３
）は各透明電極（２１上にそれぞれ形成された非晶質シ
リコンからなるｐ−１−ｎ構造の非晶質半導体層、（４
）は各非晶質半導体層（３）上にそれぞれ形成された裏
面電極、（５）は透明電極（２１，非晶質半導体層（３
）、裏面電極（４）からなる光電変換素子であり、複数
の光電変換素子ｒ５１が基板（１）上に形成され、各光
電変換素子Ｃ５１の透明電極（２）と、隣接した光電変
換素子ｒ５１の裏面電極（４）とが、裏面電極（４）の
延設部（６）により接続され、各光電変換素子＋５）が
直列接続され、光起電力装置が構成されている。
そして、この種の光起電力装置において、受尤面側から
各光電変換素子（５）に入射した長波長帯域の光の吸収
率を向上するために、たとえば特公昭６０−４＋８７８
号公報（ＨＯＩＩ、 ３ ］１０４ ）に記載のように
、裏面電極（４）を銀などの高反射性金属によシ形成し
、非晶質半導体層（３１を吸収されずに透過した長波長
光を、裏面電極（４１により反射させて再び非晶質半導
体層（３）に導くようにすることが考えられている。
各光電変換素子（５）に入射した長波長帯域の光の吸収
率を向上するために、たとえば特公昭６０−４＋８７８
号公報（ＨＯＩＩ、 ３ ］１０４ ）に記載のように
、裏面電極（４）を銀などの高反射性金属によシ形成し
、非晶質半導体層（３１を吸収されずに透過した長波長
光を、裏面電極（４１により反射させて再び非晶質半導
体層（３）に導くようにすることが考えられている。
従来の技術で記述したものでは、裏面電極（４１に銀を
用いた場合に、銀からなる延設部（６）が非晶質半導体
層（３）のＰ ＋ ’ ｒ ”層の端面に接触するため
、１層内での内部電界を強めて光劣化を防止する対策と
して、通常行なわれているように１層を薄くした場合に
、銀の延設部（６）により、非晶質半導体層（３）のｎ
層とｎ層とが電気的に接続され、銀の延設部（６）を介
してＰ ｒ ｎ層間で生成キャリアの漏れ。
用いた場合に、銀からなる延設部（６）が非晶質半導体
層（３）のＰ ＋ ’ ｒ ”層の端面に接触するため
、１層内での内部電界を強めて光劣化を防止する対策と
して、通常行なわれているように１層を薄くした場合に
、銀の延設部（６）により、非晶質半導体層（３）のｎ
層とｎ層とが電気的に接続され、銀の延設部（６）を介
してＰ ｒ ｎ層間で生成キャリアの漏れ。
即ち電気的なリークが生じ、光起電力特性の低下を招く
という問題点がある。
という問題点がある。
止し、光起電力特性の向上を図れるようにすることを目
的とする。
的とする。
前記目的を達成するだめの手段を、実施例に対応する第
１図を用いて説明する。
１図を用いて説明する。
即ち、透光性絶縁基板（１）上に、透明電極（２）と。
ｐ −１−ｎ構造の非晶質半導体、ｖ（３１と、裏面電
極（９）とを順次積層して光電変換素子００を形成する
と共に、１１■記基板Ｈ１上にｎ訂記光電変換素子曲を
複数個形成し、 前記各光電変換素子００の前記透明電極（２１と、隣接
し、た前記光電変換素子ｎｏの前記裏面電極（９）とを
、該裏面電極（９）の延設部により接続し、前記各光電
変換素子００を直列接続した光起電力装置において、本
発明では、 各裏面電極（９）を、 前記非晶質半導体層（３）の上面にのみ形成した高反射
性金属からなる第１の層（７）と、前記第１の層（７）
の上面に形成したアルミニウム。
極（９）とを順次積層して光電変換素子００を形成する
と共に、１１■記基板Ｈ１上にｎ訂記光電変換素子曲を
複数個形成し、 前記各光電変換素子００の前記透明電極（２１と、隣接
し、た前記光電変換素子ｎｏの前記裏面電極（９）とを
、該裏面電極（９）の延設部により接続し、前記各光電
変換素子００を直列接続した光起電力装置において、本
発明では、 各裏面電極（９）を、 前記非晶質半導体層（３）の上面にのみ形成した高反射
性金属からなる第１の層（７）と、前記第１の層（７）
の上面に形成したアルミニウム。
チタン等の酸化し易い金属からなる第２の層（８）とに
よシ構成し、 前記延設部を前記第２の層＋８１の延設部（Ｉｌ＋によ
り形成したことを特徴としている。
よシ構成し、 前記延設部を前記第２の層＋８１の延設部（Ｉｌ＋によ
り形成したことを特徴としている。
以上のように構成されているため、ア！レミニウム、チ
タン等の酸化し易い金属からなる第２の層（８）の延設
部０Ｄと、非晶質半導体層で３）のＰ ＋ ’ ＋ ｎ
層の端面との接触界面に、酸化絶縁膜が形成され、この
酸化絶縁膜によシ、ｐ、ｎ層間が電気的に絶縁され、光
劣化防止の為に１層を薄くしても、従来のような裏面電
極を介したＰ＋”層間での電気的なリークの発生が防止
され、しかも高反射性金属からなる第１の層（７）によ
り長波長帯域の入射光の吸収率の向上が図れ、光起電力
装置の光起電力特性の向上が図れる。
タン等の酸化し易い金属からなる第２の層（８）の延設
部０Ｄと、非晶質半導体層で３）のＰ ＋ ’ ＋ ｎ
層の端面との接触界面に、酸化絶縁膜が形成され、この
酸化絶縁膜によシ、ｐ、ｎ層間が電気的に絶縁され、光
劣化防止の為に１層を薄くしても、従来のような裏面電
極を介したＰ＋”層間での電気的なリークの発生が防止
され、しかも高反射性金属からなる第１の層（７）によ
り長波長帯域の入射光の吸収率の向上が図れ、光起電力
装置の光起電力特性の向上が図れる。
〔実施例〕
実施例について第１図及び第２図を用いて説明する。
なお、第１図は作製された光起電力装置の一部の断面図
、第２図（ａ）〜（ｄ）はその作製工程の断面図を示し
ている。
、第２図（ａ）〜（ｄ）はその作製工程の断面図を示し
ている。
第１図において、第３図と同一記号は同−若し高反射性
金属からなる第１の層（７）と、第１の層（７）の上面
に形成したアルミニウムＣＡｆ） 、チタン（Ｔｉ ）
等の酸化し易い金属からなる第２の層（８）とにより、
裏面電極（９）を構成すると共に、各透明電極（２）そ
れぞれと、各非晶質半導体層（３）それぞれと、各裏面
電極（９）それぞれとからなる複数の光電変換素子００
を、１つの基板（１）上に形成し、各光電変換素子αＧ
の透明電極（２）と、隣接した光電変換素子Ｇｏの裏面
電極（９）の第２の層（８）とを、該第２の層（８）の
延設部Ｑｌｌにより接続した点である。
金属からなる第１の層（７）と、第１の層（７）の上面
に形成したアルミニウムＣＡｆ） 、チタン（Ｔｉ ）
等の酸化し易い金属からなる第２の層（８）とにより、
裏面電極（９）を構成すると共に、各透明電極（２）そ
れぞれと、各非晶質半導体層（３）それぞれと、各裏面
電極（９）それぞれとからなる複数の光電変換素子００
を、１つの基板（１）上に形成し、各光電変換素子αＧ
の透明電極（２）と、隣接した光電変換素子Ｇｏの裏面
電極（９）の第２の層（８）とを、該第２の層（８）の
延設部Ｑｌｌにより接続した点である。
そして、第１図に示す光起電力装置の作製工程を説明す
ると、まず第２図（ａ）に示すように、基板（１）上の
ほぼ全面に、熱ＣＶＤ法、スパッタリンク法等により１
１゛Ｏ等の透明電極層を形成したのち、同図＋ａ）中の
矢印で示す如くレーザ光を照射して透明電極層を所定の
パターンに加工し、複数の透明電極（２）を形成し、同
図（ｂ）に示すように、各透明電極（２）上に非晶質シ
リコンからなるｐ層、ｉ層、ｎ層を順次に積層したのち
、透明電極（２）の場合と同様に、積層したＰ ＋ ’
＊ ”層をレーザにより所定のパターンに加工して各
透明電極（２１上にｐ−１−ｎ構造の非晶質半導体Ｍ（
３）を形成する。
ると、まず第２図（ａ）に示すように、基板（１）上の
ほぼ全面に、熱ＣＶＤ法、スパッタリンク法等により１
１゛Ｏ等の透明電極層を形成したのち、同図＋ａ）中の
矢印で示す如くレーザ光を照射して透明電極層を所定の
パターンに加工し、複数の透明電極（２）を形成し、同
図（ｂ）に示すように、各透明電極（２）上に非晶質シ
リコンからなるｐ層、ｉ層、ｎ層を順次に積層したのち
、透明電極（２）の場合と同様に、積層したＰ ＋ ’
＊ ”層をレーザにより所定のパターンに加工して各
透明電極（２１上にｐ−１−ｎ構造の非晶質半導体Ｍ（
３）を形成する。
つぎに、第２図（Ｃ）に示すように、各非晶質半導体層
（３）上に、たとえばＡｇ層、又はＡｇ ／Ｔ ｉ層を
形成したのち、これらの層をレーザにより所定のパター
ンに加工して各非晶質半導体層（３）上にのみＡｇ又は
Ａｇ−Ｔｉ合金その他の高反射性金属からなる第１の層
（７）を形成し、同図（ｄ）に示すように、各第１の層
（７）上に、たとえばＡＩ！層又はＡ／／Ｔｉ層又はＴ
ｉ／Ａ４／Ｔｉ層を形成したのち、これらの層をレーザ
により所定のパターンに加工してＡｇ又はＡＪ゛Ｔｉ合
金などの低抵抗でかつ酸化し易い金属からなる第２の層
（８）を形成する。
（３）上に、たとえばＡｇ層、又はＡｇ ／Ｔ ｉ層を
形成したのち、これらの層をレーザにより所定のパター
ンに加工して各非晶質半導体層（３）上にのみＡｇ又は
Ａｇ−Ｔｉ合金その他の高反射性金属からなる第１の層
（７）を形成し、同図（ｄ）に示すように、各第１の層
（７）上に、たとえばＡＩ！層又はＡ／／Ｔｉ層又はＴ
ｉ／Ａ４／Ｔｉ層を形成したのち、これらの層をレーザ
により所定のパターンに加工してＡｇ又はＡＪ゛Ｔｉ合
金などの低抵抗でかつ酸化し易い金属からなる第２の層
（８）を形成する。
このとき、各第２の層（８）のレーザによるパターニン
グの際、隣接した両光電変換素子ｒｔｏが直列接続され
るよう、第２図（ｄ）に示す如く、レーザにより形成す
る溝αりの幅を小さくし、隣接した光電変換素子ＧＯの
透明電極（２）に接触して第２の層（８）の延設部Ｑ］
Ｊを形成する。
グの際、隣接した両光電変換素子ｒｔｏが直列接続され
るよう、第２図（ｄ）に示す如く、レーザにより形成す
る溝αりの幅を小さくし、隣接した光電変換素子ＧＯの
透明電極（２）に接触して第２の層（８）の延設部Ｑ］
Ｊを形成する。
ところで、このようにＡｇ 、 Ｔｉなどの酸化し易い
金属からなる第２の層（８）の延設部０１）により、各
光電変換素子００を直列接続すると、各光電変換素子Ｇ
Ｏにおいて、延設部ＯＤと非晶質半導体層（３）のＰ。
金属からなる第２の層（８）の延設部０１）により、各
光電変換素子００を直列接続すると、各光電変換素子Ｇ
Ｏにおいて、延設部ＯＤと非晶質半導体層（３）のＰ。
ｉ、ｎｌｌの端面との接触界面に、Ａ１２０ａやＴｉ０
ｚなどの薄い酸化絶縁膜が形成され、光劣化防止の為に
１層を可能な限り薄くした場合であっても、この酸化絶
縁膜によりＰｔｎ層間が電気的に絶縁されて従来のよう
な電気的なリークが防止される。
ｚなどの薄い酸化絶縁膜が形成され、光劣化防止の為に
１層を可能な限り薄くした場合であっても、この酸化絶
縁膜によりＰｔｎ層間が電気的に絶縁されて従来のよう
な電気的なリークが防止される。
従って、ｍＪ記実施例によると、各延設部ＯＤにより、
各光′准変換素子ＧＯを直列接続して大きな起電力を取
り出すことが可能になり、高反射性金属からなる第１の
層（７）により、長波長帯域の入射光の吸収率の向上を
図ることができると共に、延設部０１１と非晶質半導体
層（３）のＰ ＋ ’ ＊ ”層との接触界面の酸化絶
縁、膜により、従来のようなＰ、ｎ層間での電気的なリ
ークを防止することができ、光起電力特性の曲線因子を
大幅に向上することができ、短絡電流値も向上でき、従
来に比べてエネルギ収集効率の高い光起電力装置を得る
ことが可能となる。
各光′准変換素子ＧＯを直列接続して大きな起電力を取
り出すことが可能になり、高反射性金属からなる第１の
層（７）により、長波長帯域の入射光の吸収率の向上を
図ることができると共に、延設部０１１と非晶質半導体
層（３）のＰ ＋ ’ ＊ ”層との接触界面の酸化絶
縁、膜により、従来のようなＰ、ｎ層間での電気的なリ
ークを防止することができ、光起電力特性の曲線因子を
大幅に向上することができ、短絡電流値も向上でき、従
来に比べてエネルギ収集効率の高い光起電力装置を得る
ことが可能となる。
なお、前記実施例では、各非晶質半導体層（３）はｐ−
１−ｎ構造のシングルセル型の場合について説明したが
、ｐ−１−ｎ −ｐ−１−ｎのタンデムセル型であって
も、本発明を同様に実施することができる。
１−ｎ構造のシングルセル型の場合について説明したが
、ｐ−１−ｎ −ｐ−１−ｎのタンデムセル型であって
も、本発明を同様に実施することができる。
本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載する効果を奏する。
下に記載する効果を奏する。
各第２の層の延設部による各光電変換素子の直列接続に
より、大きな起電力を取り出すことが可能になり、高反
射性金属からなる第１の層により、長波長帯域の入射光
の吸収率の向上を図ることができると共に、延設部と非
晶質半導体層のＰ＋’＋ｎ層の端面との接触界面の酸化
絶縁膜により、従来のようなＰｒｎ層間での電気的なリ
ークを防止することができ、光起電力特性の曲線因子を
大幅に向上することができ、従来に比べ、エネルギ収集
効率の高い光起電力装置を得ることが可能となる。
より、大きな起電力を取り出すことが可能になり、高反
射性金属からなる第１の層により、長波長帯域の入射光
の吸収率の向上を図ることができると共に、延設部と非
晶質半導体層のＰ＋’＋ｎ層の端面との接触界面の酸化
絶縁膜により、従来のようなＰｒｎ層間での電気的なリ
ークを防止することができ、光起電力特性の曲線因子を
大幅に向上することができ、従来に比べ、エネルギ収集
効率の高い光起電力装置を得ることが可能となる。
第１図及び第２図は本発明の光起電力装置のｌ実施例を
示し、第１図は断面図、′第２図（ａ）〜（ｄ）は作製
工程の断面図、第３図は従来例の断面図である。 （１）・・・透光性絶縁基板、（２１・・・透明電極、
（３）・・・非晶質半導体層、（７）・・・第１の層、
（８）・・・第２の層、（９）・・・裏面電極、００・
・・光電変換素子、０υ・・・延設部。
示し、第１図は断面図、′第２図（ａ）〜（ｄ）は作製
工程の断面図、第３図は従来例の断面図である。 （１）・・・透光性絶縁基板、（２１・・・透明電極、
（３）・・・非晶質半導体層、（７）・・・第１の層、
（８）・・・第２の層、（９）・・・裏面電極、００・
・・光電変換素子、０υ・・・延設部。
Claims (1)
- （１）透光性絶縁基板上に、透明電極と、ｐ−ｉ−ｎ構
造の非晶質半導体層と、裏面電極とを順次積層して光電
変換素子を形成すると共に、前記基板上に前記光電変換
素子を複数個形成し、 前記各光電変換素子の前記透明電極と、隣接した前記光
電変換素子の前記裏面電極とを、該裏面電極の延設部に
より接続し、前記各光電変換素子を直列接続した光起電
力装置において、 前記各裏面電極を、 前記非晶質半導体層の上面にのみ形成した高反射性金属
からなる第１の層と、 前記第１の層の上面に形成したアルミニウム、チタン等
の酸化し易い金属からなる第２の層とにより構成し、 前記延設部を前記第２の層の延設部により形成したこと
を特徴とする光起電力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63206837A JPH0254972A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 光起電力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63206837A JPH0254972A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 光起電力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0254972A true JPH0254972A (ja) | 1990-02-23 |
Family
ID=16529886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63206837A Pending JPH0254972A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0254972A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9644636B2 (en) | 2012-03-02 | 2017-05-09 | Hitachi, Ltd. | Centrifugal steam compressor and shaft seal system used with same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633889A (en) * | 1979-08-28 | 1981-04-04 | Rca Corp | Amorphous silicon solar battery |
| JPS59167056A (ja) * | 1983-03-12 | 1984-09-20 | Agency Of Ind Science & Technol | シリコン半導体電極 |
| JPS61210683A (ja) * | 1986-02-20 | 1986-09-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 集積型光起電力装置 |
| JPS6254971A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
-
1988
- 1988-08-19 JP JP63206837A patent/JPH0254972A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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Cited By (1)
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