JPH0321079A - 多結晶太陽電池 - Google Patents
多結晶太陽電池Info
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- 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
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は半導体結晶粒を用いた多結晶太陽電池に関し
、特にその製造方法を簡略化できる構造を有する多結晶
太陽電池に関するものである。
、特にその製造方法を簡略化できる構造を有する多結晶
太陽電池に関するものである。
第9図は例えば米国特許No. 3 9 9 8 6
5 9号のSheet 2 of 2に示された太陽電
池の構造である。
5 9号のSheet 2 of 2に示された太陽電
池の構造である。
図において、9はpn接合を有する半導体粒、6,10
はそれぞれ上,下部電極、3は絶縁(体)層、11は透
明絶縁層である。
はそれぞれ上,下部電極、3は絶縁(体)層、11は透
明絶縁層である。
第10図はpn接令を有する半導体粒9の構造で、12
はn型半導体、13はp型半導体である。
はn型半導体、13はp型半導体である。
第11図は半導体粒9を絶縁体3上に配置した状態を示
す。
す。
次に本従来例の作製方法について説明する。
従来の太陽電池は上記のような構或であるため、第10
図のようにまず、n型半導体粒12をCvD法で形成し
、その表面にp型半導体層13を均一に或膜する。次に
これを絶縁体基板3上に第11図のように配置し、固定
する。このときには配置するための適当な治具設備を使
用する。この設備の例は、例えば米国特許427026
3号のFIG12. FIG13に見られる。また、n
型半導体12から電極を取り出すために、その表面に威
膜されているp型半導体13の微小領域を正確にエッチ
ングする工程を経る。次にp,n型半導体9から上下部
電極を取り出すため、およびそれらの短絡を防ぐために
それぞれ第9図のような構或で上部電極6.下部電極1
0,絶縁層3を形戒する。このときには、粒内部から電
極を取り出すために、これら電極層.絶縁層の或膜時に
非常な高精度の位置決めを行なう。
図のようにまず、n型半導体粒12をCvD法で形成し
、その表面にp型半導体層13を均一に或膜する。次に
これを絶縁体基板3上に第11図のように配置し、固定
する。このときには配置するための適当な治具設備を使
用する。この設備の例は、例えば米国特許427026
3号のFIG12. FIG13に見られる。また、n
型半導体12から電極を取り出すために、その表面に威
膜されているp型半導体13の微小領域を正確にエッチ
ングする工程を経る。次にp,n型半導体9から上下部
電極を取り出すため、およびそれらの短絡を防ぐために
それぞれ第9図のような構或で上部電極6.下部電極1
0,絶縁層3を形戒する。このときには、粒内部から電
極を取り出すために、これら電極層.絶縁層の或膜時に
非常な高精度の位置決めを行なう。
太陽電池の動作は従来のpn接合を有する太陽電池と全
く同じである。
く同じである。
従来の多結晶太陽電池は以上のように構成されているの
で、1つの粒自体にpn接合を形成し、これから短絡す
ることなく各電極を取り出す工程が非常に複雑で困難で
ある。さらに、この半導体粒を基板に規則正しく配列す
るための治具が必要である。またこの配列方法は発電し
うる半導体粒間にすき間が生じないように密に並べる必
要があり、さもないと発電有効面積が小さくなり、これ
を防ぐためには専用の装置を要する等の問題点があった
。
で、1つの粒自体にpn接合を形成し、これから短絡す
ることなく各電極を取り出す工程が非常に複雑で困難で
ある。さらに、この半導体粒を基板に規則正しく配列す
るための治具が必要である。またこの配列方法は発電し
うる半導体粒間にすき間が生じないように密に並べる必
要があり、さもないと発電有効面積が小さくなり、これ
を防ぐためには専用の装置を要する等の問題点があった
。
本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、簡単な工程で製造できるとともに、特別な配列
装置が不要で、大面積化が容易な多結晶太陽電池を得る
ことを目的とする。
もので、簡単な工程で製造できるとともに、特別な配列
装置が不要で、大面積化が容易な多結晶太陽電池を得る
ことを目的とする。
この発明に係る多結晶太陽電池は、導電性基板上に敷き
つめられた粒径1mm以下の第1導電型の半導体結晶粒
と、該半導体結晶粒上に該結晶粒とpn接合を形或する
ように設けられた第2導電型の半導体層とを備えたもの
である。
つめられた粒径1mm以下の第1導電型の半導体結晶粒
と、該半導体結晶粒上に該結晶粒とpn接合を形或する
ように設けられた第2導電型の半導体層とを備えたもの
である。
この発明においては、導電性基板上に粒径1mm以下の
第1導電型の半導体結晶粒を敷きつめ固着し、該半導体
結晶粒上に該結晶粒とpn接合を形或するように第2導
電型の半導体層を形成した構戒としたから、特別な配列
装置を用いることなく簡単な工程で製造でき、大面積化
が容易な多結晶太陽電池を提供できる。
第1導電型の半導体結晶粒を敷きつめ固着し、該半導体
結晶粒上に該結晶粒とpn接合を形或するように第2導
電型の半導体層を形成した構戒としたから、特別な配列
装置を用いることなく簡単な工程で製造でき、大面積化
が容易な多結晶太陽電池を提供できる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第l図はこの発明の一実施例による多結晶太陽電池の構
造を示す概略図であり、図において、1は金属基板、2
はこれに埋め込まれたSi粒、3は絶縁膜、4は微結晶
膜でSi粒とpnあるいはnp接合を形或する。5は透
明導電膜(TCO膜)、6は上部電極である。なお、下
部電極は金属基板1がこれを兼ねている。
造を示す概略図であり、図において、1は金属基板、2
はこれに埋め込まれたSi粒、3は絶縁膜、4は微結晶
膜でSi粒とpnあるいはnp接合を形或する。5は透
明導電膜(TCO膜)、6は上部電極である。なお、下
部電極は金属基板1がこれを兼ねている。
第2図〜第8図は上記多結晶太陽電池の作製プロセスを
示す。これら図において、第1図と同一符号は同一又は
相当部分であり、7はSi粒を基板に埋め込むためのロ
ーラ、8はSt粒と基板を加熱するためのヒータである
。
示す。これら図において、第1図と同一符号は同一又は
相当部分であり、7はSi粒を基板に埋め込むためのロ
ーラ、8はSt粒と基板を加熱するためのヒータである
。
次に本実施例のポリシリコン太陽電池の作製方法につい
て説明する。
て説明する。
第1図は、金属基板上1にSt粒2を敷きつめた様子を
示す。このとき、St粒は予め弗硝酸で、自然酸化膜を
除去したものである。なお、以下に示す工程はすべて真
空あるいは窒素雰囲気中で行う。ここで用いるSt粒の
径は1000μm以下で高濃度のp又はn型ドーピング
のものである。
示す。このとき、St粒は予め弗硝酸で、自然酸化膜を
除去したものである。なお、以下に示す工程はすべて真
空あるいは窒素雰囲気中で行う。ここで用いるSt粒の
径は1000μm以下で高濃度のp又はn型ドーピング
のものである。
金属基板としては、AI!.,Sn,Fe等の金属から
なる単元素及び合金を用いる。Si粒の敷きつめ方は任
意であるが、第2図に示すように極力すき間のないよう
に敷きつめた方が望ましい。
なる単元素及び合金を用いる。Si粒の敷きつめ方は任
意であるが、第2図に示すように極力すき間のないよう
に敷きつめた方が望ましい。
第3図は、ローラフによってSt粒2を基板1に埋め込
む方法を示す。この工程に加えて第4図に示す加熱プロ
セスにより、金属に対するStの溶解度が約5〜10%
となる温度にまで上げ、共晶合金を形成し、Si粒を金
属基板に固定する。
む方法を示す。この工程に加えて第4図に示す加熱プロ
セスにより、金属に対するStの溶解度が約5〜10%
となる温度にまで上げ、共晶合金を形成し、Si粒を金
属基板に固定する。
この第3図又は第4図のプロセスは必要に応じて併用し
ても、あるいはどちらか一方を用いてもよい。
ても、あるいはどちらか一方を用いてもよい。
次の工程として、St粒の上から絶縁膜3を形戒する。
これにより、St粒同士の間隙をパッシベートする。次
に表面を研磨あるいはライトエッチし、St粒の上面の
絶縁膜を除去する。この工程の終了後の形状を第5図に
示す。
に表面を研磨あるいはライトエッチし、St粒の上面の
絶縁膜を除去する。この工程の終了後の形状を第5図に
示す。
次にSt粒がp型(n型)の場合にはn型(p型)の微
結晶St膜4をプラズマCVD法により戒膜する。この
工程の終了後の形状を第6図に示す。
結晶St膜4をプラズマCVD法により戒膜する。この
工程の終了後の形状を第6図に示す。
次に、第7図に示すように透明導電膜5を形成し、その
上に第8図に示すように上部電極6を形成して太陽電池
が完戒する。
上に第8図に示すように上部電極6を形成して太陽電池
が完戒する。
以上のように構成したポリシリコン太陽電池における動
作原理は従来のpn (np)接合の太陽電池と全く同
じである。
作原理は従来のpn (np)接合の太陽電池と全く同
じである。
なお、上記実施例においては半導体結晶粒をSiとした
が、Stに限ることなく、GaAs,CdTe,CdS
等のEgapt (光学バンドギ+ ップ)が0.5〜
2.OeVにある半導体であればよい。
が、Stに限ることなく、GaAs,CdTe,CdS
等のEgapt (光学バンドギ+ ップ)が0.5〜
2.OeVにある半導体であればよい。
また、上記実施例においては、金属基板を用いた例を示
したが、金属メッシュを用いてもよい。
したが、金属メッシュを用いてもよい。
このとき、メッシュのサイズは半導体結晶粒径の50%
未満のものを使用する。また、これに代わるものとして
、ディンプル付の金属基板を用いてもよい。
未満のものを使用する。また、これに代わるものとして
、ディンプル付の金属基板を用いてもよい。
また上記実施例においては、絶縁膜をSiN及びSt○
2としたが、これに代わるものとしてシリコンラダーを
塗布し、焼威し形成してもよい。
2としたが、これに代わるものとしてシリコンラダーを
塗布し、焼威し形成してもよい。
以上のように、この発明によれば多結晶太陽電池におい
て、粒径1mm以下の半導体結晶粒を基板上に敷きつめ
、その上に接合を作るための半導体層を形成した構或と
したので、従来のような半導体粒の形戒方法及びこれら
の相互接続時の工程の複雑困難さを伴うことなく、容易
に製造でき、かつ大面積化が容易な太陽電池を得ること
ができる効果がある。
て、粒径1mm以下の半導体結晶粒を基板上に敷きつめ
、その上に接合を作るための半導体層を形成した構或と
したので、従来のような半導体粒の形戒方法及びこれら
の相互接続時の工程の複雑困難さを伴うことなく、容易
に製造でき、かつ大面積化が容易な太陽電池を得ること
ができる効果がある。
第1図は本発明の一実施例による多結晶太陽電池を示す
図、第2図ないし第8図は本発明の一実施例の作戒工程
を示す図、第9図は従来の太陽電池の構造例を示す図、
第10図は従来の太陽電池を構戒する半導体粒の構造図
、第11図は従来の太陽電池の平面図である。 図において、1は金属基板、2はSi粒、3は絶縁膜、
4は微結晶膜、5は透明導電(TC○)膜、6は上部電
極、7はローラ、8はヒータ、9は従来の太陽電池の半
導体粒、10は電極、11は透明絶縁層、12はn型半
導体、13はp型半導体である。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。 第1図
図、第2図ないし第8図は本発明の一実施例の作戒工程
を示す図、第9図は従来の太陽電池の構造例を示す図、
第10図は従来の太陽電池を構戒する半導体粒の構造図
、第11図は従来の太陽電池の平面図である。 図において、1は金属基板、2はSi粒、3は絶縁膜、
4は微結晶膜、5は透明導電(TC○)膜、6は上部電
極、7はローラ、8はヒータ、9は従来の太陽電池の半
導体粒、10は電極、11は透明絶縁層、12はn型半
導体、13はp型半導体である。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。 第1図
Claims (1)
- (1)半導体結晶粒を用いて構成した多結晶太陽電池で
あって、 導電性基板と、 該導電性基板上に敷きつめられ固着された第1導電型の
半導体結晶粒と、 上記導電性基板の該半導体結晶粒の間隙上に設けられた
絶縁体層と、 上記半導体結晶粒及び絶縁体層上に設けられ、上記半導
体結晶粒との間でpn接合を形成する第2導電型の半導
体層とを備えたことを特徴とする多結晶太陽電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1156365A JPH0321079A (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 多結晶太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1156365A JPH0321079A (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 多結晶太陽電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0321079A true JPH0321079A (ja) | 1991-01-29 |
Family
ID=15626162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1156365A Pending JPH0321079A (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 多結晶太陽電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0321079A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0548126A (ja) * | 1991-08-09 | 1993-02-26 | Sharp Corp | 光電変換素子およびその製造方法 |
EP0993050A2 (en) * | 1998-09-08 | 2000-04-12 | Digital Wave Inc. | Substrate for producing semiconductor device, method for producing the substrate, photoelectric conversion device and method for producing the photoelectric conversion device |
JP2002076387A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-03-15 | Kyocera Corp | 光電変換装置 |
JP2002217427A (ja) * | 2001-01-12 | 2002-08-02 | Kyocera Corp | 光電変換装置 |
-
1989
- 1989-06-19 JP JP1156365A patent/JPH0321079A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0548126A (ja) * | 1991-08-09 | 1993-02-26 | Sharp Corp | 光電変換素子およびその製造方法 |
EP0993050A2 (en) * | 1998-09-08 | 2000-04-12 | Digital Wave Inc. | Substrate for producing semiconductor device, method for producing the substrate, photoelectric conversion device and method for producing the photoelectric conversion device |
EP0993050A3 (en) * | 1998-09-08 | 2000-05-10 | Digital Wave Inc. | Substrate for producing semiconductor device, method for producing the substrate, photoelectric conversion device and method for producing the photoelectric conversion device |
JP2002076387A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-03-15 | Kyocera Corp | 光電変換装置 |
JP4666734B2 (ja) * | 2000-08-28 | 2011-04-06 | 京セラ株式会社 | 光電変換装置 |
JP2002217427A (ja) * | 2001-01-12 | 2002-08-02 | Kyocera Corp | 光電変換装置 |
JP4570255B2 (ja) * | 2001-01-12 | 2010-10-27 | 京セラ株式会社 | 光電変換装置 |
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