JPH04112581A - 光起電力装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、いわゆるスルーホールコンタクト構造を有す
る光起電力装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、太陽電池等の光起電力装置は、ガラス等の透光性
絶縁基板上に酸化スズ（ＳｎＯ□〕やＩＴＯ等からなる
透明電極層、半導体接合形成層及びアルミニウムＣＡｆ
）や銀［Ａｇ３等からなる裏面電極層を順次積層形成し
て構成され、透明電極層及び裏面電極層から集電、即ち
外部に起電力を取り出すようになっている。

ところが、透明電極層は比較的高抵抗（約１０Ω／口）
であることから電力損失が大きく、集電効率の低下を招
くため、光電変換効率の向上を図る上で大きな問題とな
っている。

この問題を解決するために、従来では、例えば特開昭６
１−２０３７１号公報（ＨＯＩＬ　３１１０４）に見ら
れるようないわゆるスルーホールコンタクト構造の光起
電力装置が考えられており、更にこれを集積型に拡張し
たものも提案されている。

第２図は、この種スルーホールコンタクト構造の集積型
光起電力装置を示したものであり、同図において、（１
）はガラス等の透光性絶縁基板、（２）は基板（１）上
に形成され所定パターンにバターニングされたＳｎＯ□
、ＩＴＯ等からなる透明電極層、（３）は透明電極層（
２）上及び露出した基板（１）上に形成された少なくと
も１つのｐｎ接合或いはｐｉｎ接合を有するアモルファ
スシリコン等からなる半導体接合形成層、（４）は第１
裏面電極層であり、Ａ！又はＡｇ等からなり、接合形成
層（３）上に形成されている。

（５）はエツチング或いはレーザビームによるパタニン
グ等により形成され、第１裏面電極層（４）及び接合形
成層（３）を貫通し透明電極層（２）に達するスルーホ
ール、（６）はエツチング或いはレーザビームによるバ
ターニング等により形成され、第１裏面電極層（４）及
び接合形成層（３）を貫通し基板（１）に達するセル分
離のための分離溝、（７）は絶縁層であり、無機絶縁材
料又は有機絶縁材料からなり、第１裏面電極層（４）上
に積層形成され、同時にスルーホール（５）内及び分離
溝（６）内にそれぞれ形成される。

こののち、スルーホール（５）内の絶縁層（７）の中央
部がエツチング或いはレーザビームによるバターニング
により除去されて集電用溝（５）′が形成され、スルー
ホール（５）内ではスルーホール（５）の周面にのみ絶
縁層（７）が形成されることになる。

また、透明電極層（２）の少なくとも一端の上側の絶縁
層（７）も同時に除去され、隣接セル間の接続のための
接続溝（８）が形成される。

（９）は第２裏面電極層であり、Ａ１．Ａｇ等の蒸着膜
又は導電ペースト等からなり、接続溝（８）内、絶縁層
（７）上及びスルーホール（５）の集電用溝（５）′内
に形成されたのち、所定パターンにバターニングされる
。

以上のようにして形成されたスルーホールコンタクト構
造の光起電力装置では、１つのセルについて見た場合、
第１裏面電極層（４）及び第２裏面電極層（９）から集
電されることになり、高抵抗な透明電極層（２）に代え
て低抵抗な第２裏面電極層（９）で集電できることから
集電効率を向上でき、しかも、このスルーホールコンタ
クト構造によって透明電極層（２）、半導体接合形成層
（３）及び第１裏面電極層（４）の積層領域つまり有効
面積を増大でき、出力向上が期待できることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前述した構造の光起電力装置にあっては、発生
した電流がスルーホール（５）内の第２裏面電極層（９
）に到達するまでは高抵抗な透明電極層（２）中を通る
ため、電力損失の低減化にはまだ不十分であるといった
問題がある。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に留意
してなされたものであり、その目的とするところは、透
明電極層を極力介さずに集電することが可能なスルーホ
ールコンタクト構造の光起電力装置を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明の光起電力装置にお
いては、透光性絶縁基板上に形成された透・明電極層上
にあらかじめ、この上に積層される半導体接合形成層及
び第１裏面電極層を貫通して透明電極層に接続される第
２裏面電極層の近傍に長尺状の集電極を設ける。

〔作　用〕

前述した構成によれば、高抵抗な透明電極層上の第２裏
面電極層の近傍に低抵抗な集電極が設けられるため、第
１．第２裏面電極層から集電する際、発生した電流が集
電極を通り、透明電極層中をほとんど介することがなく
なり、電力損失が抑えられる。

ここで、透明電極層上に集電極を設けたことにより、入
射光に対する有効面積が減少するが、この集電極は長尺
状に構成されていることからそれほどの減少にならず、
それ以上に電力損失を低減でき、出力向上につながる。

〔実施例〕

本発明の１実施例につき、集積型光起電力装置の形成工
程を示した第１図を用いて説明する。なお、第１図（ａ
、）〜（ｄ、）はＳ横型の１段の一部分を示し、同図（
ａ２）〜（ｄ２）はそれぞれの断面構成を示している。

まず、同図（ａＩ）、　（ａ２）に示すように、透光性
絶縁基板（］、）上に所定パターンで透明電極層（２）
を形成した後、この透明電極層（２）上に、後に形成さ
れるスルーホールの中心部にあたる位置に導電膜００）
をパターン形成すると同時に、このスルーホールの近傍
に長尺状の集電極αＤをパターン形成する。

この導電膜００）及び集電極Ｑｌ）には、金属蒸着膜又
はＡｇ、　Ｎｉ、　Ｔｉ＋　Ｗ、　Ｃｕの少なくとも１
種類を含む金属を主成分とする金属ペーストが用いられ
る。

つぎに、同図（ｂ＋）、　（ｂｚ）に示すように、半導
体接合形成層（３）及び第１裏面電極Ｎ（４）を順次所
定パターンに積層形成し、さらに、第１裏面電極層（４
）の上方からレーザビーム叫を照射し、同図（ｃ２）に
示すようにスルーホール（５）内の第１裏面電極層（４
）及び接合形成層（３）をホール中心部を残して環状に
除去する。

その後、同図（ｃｌ）、　（ｃ２）に示すように、第１
裏面電極層（４）上に絶縁層（７）及び第２裏面電極層
（９）を順次積層し、さらｃｉ、第２裏面電極層（９）
の上方よりスルーホール（５）の中心部にレーザビーム
α濁ヲ照射する。

この結果、同図（ｄｔ）、（ｄｚ）に示すように、レー
ザビーム０′！Ｊにより、第２裏面電極層（９）の一部
が溶融してホール中心部の絶縁層（７）を貫通すると共
にスルーホール（５）内の第１裏面電極層（４）の溶融
を伴なってホール中心部の接合形成Ｎ（３）を貫通する
し一ザ溶着部α船が形成され、これが導電膜ＱＯＩに溶
着することにより、第２裏面電極層（９）が第１裏面電
極層（４）及び接合形成層（３）と絶縁された状態でこ
れらを貫通して透明電極層（２）に接続される。

ここで問題となるのは、導電膜α０）が半導体接合形成
層（３）を貫通して第１裏面電極層（４）と短絡してし
まうことであるが、この点については、導電膜００）を
スルーホール（５）より小さくしておけば解決できる。

なお、集積型の隣接するセル間の接続は、前記第２図で
説明した従来方法と同様にして行われる。

前述のように構成された集積型光起電力装置にあっては
、発生した電流がコンタクトホール部に到達する過程に
おいて高抵抗な透明電極層（２）上の集電極（１１）を
通るため、透明電極層（２）中をほとんど介することな
く集電できることになり、電力損失を大幅に低減でき、
集電効率を改善できる。

すなわち、前記実施例のものでは、従来公報で示したよ
うなスルーホールコンタクト構造よりも、有効面積では
集電極（１１）を用いたため約３％減少したが、それに
も拘わらず曲線因子が大きく向上し、出力では約２〜３
％向上した結果が得られた。

また、従来の集積型構造のものと比較すると、有効面積
では約２％大きく、出力でも約１０％向上するという結
果が得られた。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているため、つ
ぎに記載する効果を奏する。

発生した電流を、高抵抗な透明電極層をほとんど介する
ことなく、あらかじめこの透明電極層上の第２裏面電極
層の近傍に設けた長尺状集電極を介して集電することが
できるため、電力損失を低減し、出力を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光起電力装置の１実施例を示し、
同図（ａυ〜（ｄＩ）及び同図（ａｘ）　〜（ｄｚ）は
それぞれ異なる形成工程における平面図及び断面図、第
２図は従来例の断面図である。 （１）・・・透光性絶縁基板、（２）・・・透明電極層
、（３）・・・半導体接合形成層、（４）・・・第１裏
面電極層、（９）・・・第２裏面電極層、０υ・・・集
電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　透光性絶縁基板上に透明電極層、半導体接合形成層
   及び第１裏面電極層を順次積層形成し、前記第１裏面電
   極層及び前記接合形成層と絶縁された状態で前記第１裏
   面電極層及び前記接合形成層を貫通して前記透明電極層
   に接続される第２裏面電極層を設け、前記再裏面電極層
   から集電を行うようにした光起電力装置において、 前記透明電極層上の前記第２裏面電極層の近傍に長尺状
   の集電極を設けたことを特徴とする光起電力装置。