JPH0273673A - 薄膜太陽電池 - Google Patents
薄膜太陽電池Info
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- JPH0273673A JPH0273673A JP63225311A JP22531188A JPH0273673A JP H0273673 A JPH0273673 A JP H0273673A JP 63225311 A JP63225311 A JP 63225311A JP 22531188 A JP22531188 A JP 22531188A JP H0273673 A JPH0273673 A JP H0273673A
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Classifications
-
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- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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- 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、非晶質シリコン （アモルファスシリコン、
以下ａ−５ｔと記す）層によって生じた熱起電力を、絶
縁透光性基板上の透明導１を膜からなる電極と、反対側
の印刷電極より取出すｙｉ膜太陽電池に関する。
以下ａ−５ｔと記す）層によって生じた熱起電力を、絶
縁透光性基板上の透明導１を膜からなる電極と、反対側
の印刷電極より取出すｙｉ膜太陽電池に関する。
１１１１太陽電池において、光の入射側に設けられる透
明電極に対向する裏面電極としては金属の蒸着やスパッ
タリングなどによって被着された金属１１極が用いられ
ていた。しかし、薄膜太陽電池の低コスト化のため裏面
電極をカーボンペーストまたは銀ペーストを用いた印刷
電極に代えることが行われるようになった。第１図はそ
のような薄膜太陽電池を示し、ガラスなどの絶縁透光性
基板１の上に、第一電極としてＳｎｏｗなどの透明導電
膜からなる透明電極２１．２２，２３．２４・・・、光
起電力層としてｐ−１−ｎ接合構造をもつａ −３ｔ膜
３１，３２，３３゜３４・・・、コンタクト層としてｎ
形徽結晶シリコン膜４１．４２，４３．４４・・・、第
二を橿として印刷電極５１．５２゜５３．５４・・・を
順次短冊状に形成し、この際公知のやり方でパターンを
ずらすことにより単位セルが直列接続となるように作製
される。蒸着金属電極の場合はａ−３ｌ膜のｎ層の上に
直接金属電極を設けてもオーム性接触が得られるが、印
刷電極はａ −５ｉ膜との間にオーム性接触が得られな
いので、上記のようにｎ形微結晶シリコン膜今１．４２
．４３．４４・・・を介在させる。
明電極に対向する裏面電極としては金属の蒸着やスパッ
タリングなどによって被着された金属１１極が用いられ
ていた。しかし、薄膜太陽電池の低コスト化のため裏面
電極をカーボンペーストまたは銀ペーストを用いた印刷
電極に代えることが行われるようになった。第１図はそ
のような薄膜太陽電池を示し、ガラスなどの絶縁透光性
基板１の上に、第一電極としてＳｎｏｗなどの透明導電
膜からなる透明電極２１．２２，２３．２４・・・、光
起電力層としてｐ−１−ｎ接合構造をもつａ −３ｔ膜
３１，３２，３３゜３４・・・、コンタクト層としてｎ
形徽結晶シリコン膜４１．４２，４３．４４・・・、第
二を橿として印刷電極５１．５２゜５３．５４・・・を
順次短冊状に形成し、この際公知のやり方でパターンを
ずらすことにより単位セルが直列接続となるように作製
される。蒸着金属電極の場合はａ−３ｌ膜のｎ層の上に
直接金属電極を設けてもオーム性接触が得られるが、印
刷電極はａ −５ｉ膜との間にオーム性接触が得られな
いので、上記のようにｎ形微結晶シリコン膜今１．４２
．４３．４４・・・を介在させる。
印刷電極はスクリーン印刷という簡単な方法で形成でき
るため、低コスト化の点ではを利であるが、オーム接触
のために設けなければならない微結晶Ｓｉ膜はａ−３ｌ
膜に比して低抵抗であり、それが原因となって短冊状の
第二ｔ ＦＩｉ５１ 、５２．５３．５４・・・の相互
間の絶縁が小さ（なり、良好な太陽電池特性が得られな
いという問題があった。
るため、低コスト化の点ではを利であるが、オーム接触
のために設けなければならない微結晶Ｓｉ膜はａ−３ｌ
膜に比して低抵抗であり、それが原因となって短冊状の
第二ｔ ＦＩｉ５１ 、５２．５３．５４・・・の相互
間の絶縁が小さ（なり、良好な太陽電池特性が得られな
いという問題があった。
本発明の課題は、裏面電極に印刷電極を用い、その下に
微結晶Ｓｉ層が存在しても、裏面電極相互間の絶縁を十
分大きくし、低コストで良好な特性を有する太陽電池を
提供することにある。
微結晶Ｓｉ層が存在しても、裏面電極相互間の絶縁を十
分大きくし、低コストで良好な特性を有する太陽電池を
提供することにある。
上記の課題の解決のために、本発明は、絶縁透光性基板
の上に一方向に配列されたそれぞれ透明ｉｉ１．ａ −
５ｉ膜１微結晶Ｓｉ膜および印刷電極の積層からなる複
数の単位セルを直列接続された薄膜太陽電池において、
微結晶Ｓｉ膜厚が３００〜６００人であるものとする。
の上に一方向に配列されたそれぞれ透明ｉｉ１．ａ −
５ｉ膜１微結晶Ｓｉ膜および印刷電極の積層からなる複
数の単位セルを直列接続された薄膜太陽電池において、
微結晶Ｓｉ膜厚が３００〜６００人であるものとする。
微結晶Ｓｌ膜の厚さが３００ 人未満では印刷を極との
接触抵抗が大きく 、６００ 人を超えるとシートｆＩ
Ｅ抗が小さくなり、印刷電極間の絶縁が低下する。
接触抵抗が大きく 、６００ 人を超えるとシートｆＩ
Ｅ抗が小さくなり、印刷電極間の絶縁が低下する。
本発明の一実施例の太陽電池は、構造的には従来と同し
であるので第１図を引用して製作工程を説明する。ガラ
スなどからなる絶縁透光性基板１の上に５ｎＯｔあるい
はｒＴｏ等の透明導電膜を成膜し、レーザなどを用いて
バターニングを行って短冊状の透明電８ｉ２１ 、２２
．２３．２４・・・を形成する０次いで、５ｉＨａを水
素で数倍に稀釈したガスを用いてのプラズマＣＶＤ法で
順次ｐ層、五層、ｎ層を成膜して合計で２０００〜ｔｏ
ｏｏｏ 人の厚さのａ −Ｓｉ膜を形成しつづいて５ｉ
Ｈａを水素で約１００倍に稀釈し、電力密度をａ−３ｔ
膜の場合の６〜１０倍に高めたプラズマＣＶＤ法で３０
０〜６００ 人の厚さのｎ形の微結晶Ｓｉ膜を積層し、
ａ−５ｔ膜、微結晶Ｓｉ膜を透明電極２１，２２，２３
．２４・・・からすらしたパターンにレーザバターニン
グし、短冊状のａ −５ｉ１１に３１．３２，３３．３
４・・・、微結晶Ｓｉ膜４１，４２．４３．４４・・・
を形成する。さらに、カーボンペーストまたは銀ペース
トを用いてのスクリーン印刷によって印刷電極５１，５
２．５３．５４・・のパターンを印刷、焼成する。各電
極の間隙は、電極間絶縁には十分でかつ無効面積を大き
くしないように１００〜１０００ｎとした。
であるので第１図を引用して製作工程を説明する。ガラ
スなどからなる絶縁透光性基板１の上に５ｎＯｔあるい
はｒＴｏ等の透明導電膜を成膜し、レーザなどを用いて
バターニングを行って短冊状の透明電８ｉ２１ 、２２
．２３．２４・・・を形成する０次いで、５ｉＨａを水
素で数倍に稀釈したガスを用いてのプラズマＣＶＤ法で
順次ｐ層、五層、ｎ層を成膜して合計で２０００〜ｔｏ
ｏｏｏ 人の厚さのａ −Ｓｉ膜を形成しつづいて５ｉ
Ｈａを水素で約１００倍に稀釈し、電力密度をａ−３ｔ
膜の場合の６〜１０倍に高めたプラズマＣＶＤ法で３０
０〜６００ 人の厚さのｎ形の微結晶Ｓｉ膜を積層し、
ａ−５ｔ膜、微結晶Ｓｉ膜を透明電極２１，２２，２３
．２４・・・からすらしたパターンにレーザバターニン
グし、短冊状のａ −５ｉ１１に３１．３２，３３．３
４・・・、微結晶Ｓｉ膜４１，４２．４３．４４・・・
を形成する。さらに、カーボンペーストまたは銀ペース
トを用いてのスクリーン印刷によって印刷電極５１，５
２．５３．５４・・のパターンを印刷、焼成する。各電
極の間隙は、電極間絶縁には十分でかつ無効面積を大き
くしないように１００〜１０００ｎとした。
微結晶シリコン膜の膜厚は以下のようにして決定した。
まず、第２図に示すようにガラス基板１０の上に透明電
極２０． ｎ形ａ−５ｉ膜３０を積層し、さらに微結
晶Ｓｉ膜４０を成膜した上に、上部電極５０を印刷した
。ｉ３明ｔ８ｉ２０には端部に蒸着金属量ｔ（ｉ６を付
着させてリード７１をろう付けし、印刷電極５０にはリ
ード７２をろう付けした。このような試料を微結晶Ｓｉ
膜４０の厚さを変化させて複数個作製し、リード７１．
７２の間で印刷電極５０の微結晶Ｓｉ膜４０に対する接
触抵抗を測定した結果を第３図に示す。
極２０． ｎ形ａ−５ｉ膜３０を積層し、さらに微結
晶Ｓｉ膜４０を成膜した上に、上部電極５０を印刷した
。ｉ３明ｔ８ｉ２０には端部に蒸着金属量ｔ（ｉ６を付
着させてリード７１をろう付けし、印刷電極５０にはリ
ード７２をろう付けした。このような試料を微結晶Ｓｉ
膜４０の厚さを変化させて複数個作製し、リード７１．
７２の間で印刷電極５０の微結晶Ｓｉ膜４０に対する接
触抵抗を測定した結果を第３図に示す。
微結晶Ｓｉ膜の膜厚を薄くするほど接触抵抗が大きくな
り、かつば゛らつきが大きくなる０通常の蒸着やスパッ
タリングによる金属電極の接触抵抗と同程度の接触抵抗
にするには、微結晶Ｓｌの膜厚は３００Å以上必要であ
る０次に、第１図に示した構造で３０ Ｘ ４０−の寸
法の太陽電池を、微結晶５ｌｌｌ１４１゜４２．４３．
４４・・・の膜厚を変えて試作し、変換効率を測定した
。第４図はその結果を示し、微結晶ソリコン膜厚が３０
０人未満では印刷電極の接触が不十分なため良好な太陽
電池特性が得られず、膜厚６００人を超えると隣接短冊
状印刷電極相互間の絶縁の低下によりやはり良好な太陽
電池特性が得られないことがわかった。そしてａ−５ｉ
ｌｌ上に形成した微結晶Ｓｉ膜の膜厚が３００〜６００
人であれば通常の蒸着あるいはスパッタリングによる裏
面電極を設けた薄膜太陽電池と同等の特性の太陽電池を
得ることができる。
り、かつば゛らつきが大きくなる０通常の蒸着やスパッ
タリングによる金属電極の接触抵抗と同程度の接触抵抗
にするには、微結晶Ｓｌの膜厚は３００Å以上必要であ
る０次に、第１図に示した構造で３０ Ｘ ４０−の寸
法の太陽電池を、微結晶５ｌｌｌ１４１゜４２．４３．
４４・・・の膜厚を変えて試作し、変換効率を測定した
。第４図はその結果を示し、微結晶ソリコン膜厚が３０
０人未満では印刷電極の接触が不十分なため良好な太陽
電池特性が得られず、膜厚６００人を超えると隣接短冊
状印刷電極相互間の絶縁の低下によりやはり良好な太陽
電池特性が得られないことがわかった。そしてａ−５ｉ
ｌｌ上に形成した微結晶Ｓｉ膜の膜厚が３００〜６００
人であれば通常の蒸着あるいはスパッタリングによる裏
面電極を設けた薄膜太陽電池と同等の特性の太陽電池を
得ることができる。
なお、上記の実施例ではｐ−１−ｎ構造を有するａ−３
ｉ膜の上にｎ形の微結晶Ｓｉ膜を積層したが、ｎ形漱結
晶Ｓｉ膜をｐ−１−ｎ構造のｎ層と兼用させる場合も同
様に本発明が実施できる。
ｉ膜の上にｎ形の微結晶Ｓｉ膜を積層したが、ｎ形漱結
晶Ｓｉ膜をｐ−１−ｎ構造のｎ層と兼用させる場合も同
様に本発明が実施できる。
本発明によれば、裏面電極に印刷電極を適用するときの
良好な電気的接触のためにａ −５ｉ膜上に形成する微
結晶Ｓｉ膜の膜厚を３００〜６００人に限定することに
より、隣接セル間の絶縁が上昇し、良好な太ＩＩＪ５を
池特性が得られるようになり、印刷電極の長所を生かし
た薄膜太陽電池が製造可能となった。
良好な電気的接触のためにａ −５ｉ膜上に形成する微
結晶Ｓｉ膜の膜厚を３００〜６００人に限定することに
より、隣接セル間の絶縁が上昇し、良好な太ＩＩＪ５を
池特性が得られるようになり、印刷電極の長所を生かし
た薄膜太陽電池が製造可能となった。
第１図は本発明の実施される印刷電極適用太陽電池の断
面図、第２図は印刷電極接触抵抗測定用試料の断面図、
第３図は印刷電極接触抵抗の微結晶Ｓｉ膜厚依存性線図
、第４図は太陽電池変換効率の微結晶Ｓｉ膜厚依存性線
図である。 １：絶Ｌｉｉ！光性基板、２１，２２，２３，２４
： ｉ！！明電極電極１．３２，３３．３４ ： ａ
−５ｌ膜、４１．４２．４３．４４ ： ｍ結晶Ｓｉ
膜、５１，５２，５３，５４ ：印刷電極。 ２１透Ｂ月を椅 第 図 ４００ ６００ Ｂｏｏ １００
０戻ｉｓｖ晶シリコン膜洋（入） 第３図 イ紅祐ｈシブコン膜厚（人〕
面図、第２図は印刷電極接触抵抗測定用試料の断面図、
第３図は印刷電極接触抵抗の微結晶Ｓｉ膜厚依存性線図
、第４図は太陽電池変換効率の微結晶Ｓｉ膜厚依存性線
図である。 １：絶Ｌｉｉ！光性基板、２１，２２，２３，２４
： ｉ！！明電極電極１．３２，３３．３４ ： ａ
−５ｌ膜、４１．４２．４３．４４ ： ｍ結晶Ｓｉ
膜、５１，５２，５３，５４ ：印刷電極。 ２１透Ｂ月を椅 第 図 ４００ ６００ Ｂｏｏ １００
０戻ｉｓｖ晶シリコン膜洋（入） 第３図 イ紅祐ｈシブコン膜厚（人〕
Claims (1)
- １）絶縁透光性基板の上に一方向に配列されたそれぞれ
透明電極、非晶質シリコン膜、微結晶シリコン膜および
印刷電極の積層からなる複数の単位セルが直列接続され
たものにおいて、微結晶シリコンの膜厚が３００〜６０
０Åであることを特徴とする薄膜太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63225311A JPH0273673A (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 薄膜太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63225311A JPH0273673A (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 薄膜太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0273673A true JPH0273673A (ja) | 1990-03-13 |
Family
ID=16827364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63225311A Pending JPH0273673A (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 薄膜太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0273673A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008064355A1 (de) * | 2008-12-20 | 2010-07-01 | Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg | Dünnschichtsolarzelle mit Leiterbahnenelektrode |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61292377A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-23 | Nippon Denso Co Ltd | アモルフアスシリコン太陽電池 |
| JPS62131586A (ja) * | 1985-12-03 | 1987-06-13 | K D K Kk | 太陽電池およびその製造方法 |
| JPS63143877A (ja) * | 1986-12-08 | 1988-06-16 | Hitachi Ltd | アモルフアス太陽電池 |
| JPS63194372A (ja) * | 1987-02-09 | 1988-08-11 | Fuji Electric Co Ltd | 非晶質光電変換装置 |
-
1988
- 1988-09-08 JP JP63225311A patent/JPH0273673A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61292377A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-23 | Nippon Denso Co Ltd | アモルフアスシリコン太陽電池 |
| JPS62131586A (ja) * | 1985-12-03 | 1987-06-13 | K D K Kk | 太陽電池およびその製造方法 |
| JPS63143877A (ja) * | 1986-12-08 | 1988-06-16 | Hitachi Ltd | アモルフアス太陽電池 |
| JPS63194372A (ja) * | 1987-02-09 | 1988-08-11 | Fuji Electric Co Ltd | 非晶質光電変換装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008064355A1 (de) * | 2008-12-20 | 2010-07-01 | Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg | Dünnschichtsolarzelle mit Leiterbahnenelektrode |
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