JPH04152679A - 集積型光起電力装置 - Google Patents
集積型光起電力装置Info
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- JPH04152679A JPH04152679A JP2276432A JP27643290A JPH04152679A JP H04152679 A JPH04152679 A JP H04152679A JP 2276432 A JP2276432 A JP 2276432A JP 27643290 A JP27643290 A JP 27643290A JP H04152679 A JPH04152679 A JP H04152679A
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- 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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
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- 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
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-
- 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
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、太陽電池や光センサ等に用いられる光起電力
装置に係り、特に薄いフィルム上の複数個の発電区域を
直列または直並列接続された集積型光起電力装置に関す
る。
装置に係り、特に薄いフィルム上の複数個の発電区域を
直列または直並列接続された集積型光起電力装置に関す
る。
集積型光起電力装置は基本構造として透明の絶縁基板上
に透明電極層、非晶質半導体層、金属電極層を積層して
構成されている。この集積型光起電力装置の一例を第２
図に示す非晶質シリコン（以下ｒａ−３ｉｊと記す）太
陽電池により説明する。
に透明電極層、非晶質半導体層、金属電極層を積層して
構成されている。この集積型光起電力装置の一例を第２
図に示す非晶質シリコン（以下ｒａ−３ｉｊと記す）太
陽電池により説明する。
ａ−３ｉ太陽電池は透明の絶縁基板上に透明電極層、非
晶質半導体層としての非晶質シリコン層、及び金属電極
層を積層してなる単位太陽電池素子が直列または直並列
接続された構成になっている。
晶質半導体層としての非晶質シリコン層、及び金属電極
層を積層してなる単位太陽電池素子が直列または直並列
接続された構成になっている。
尚、金属電極層は裏面電極とリード線取り出し用端子部
として構成される。
として構成される。
即ち、ａ−Ｓｉ太陽電池は一枚のガラス基板上に透明電
極２ （２１〜２３）、ａ−５ｉｌｌ！領域３、裏面室
！Ｉｊ！４（４１〜４３）が積着されて複数の単位太陽
電池素子が形成されている。この単位太陽電池素子は、
セル間接続用通路５０〜５２を通じて該当素子の裏面電
極を隣接素子の透明電極に接触するようにして接続され
ている。リード線は金属膜で、ある取り出し用端子部４
０及び４３から取り出されている。
極２ （２１〜２３）、ａ−５ｉｌｌ！領域３、裏面室
！Ｉｊ！４（４１〜４３）が積着されて複数の単位太陽
電池素子が形成されている。この単位太陽電池素子は、
セル間接続用通路５０〜５２を通じて該当素子の裏面電
極を隣接素子の透明電極に接触するようにして接続され
ている。リード線は金属膜で、ある取り出し用端子部４
０及び４３から取り出されている。
リード線取り出し方法としては、接着剤付き導電性テー
プを端子部４０．４３上に張り付け、その上からリード
線を半田付けしたり、あるいは導電性接着剤を使ってリ
ード線を端子部に着けるなどの方法が採られている。
プを端子部４０．４３上に張り付け、その上からリード
線を半田付けしたり、あるいは導電性接着剤を使ってリ
ード線を端子部に着けるなどの方法が採られている。
従来のリード線取り出し方法において、接着剤付は導電
性テープによる場合はテープを張り付ける手間が掛かり
、また導電性接着剤による場合は接着剤を乾燥させる工
程が入り、生産性に問題があった。
性テープによる場合はテープを張り付ける手間が掛かり
、また導電性接着剤による場合は接着剤を乾燥させる工
程が入り、生産性に問題があった。
本発明の目的は、リード線の半田付けが容易にできかつ
信頼性が高い集積型光起電力装置を提供することにある
。
信頼性が高い集積型光起電力装置を提供することにある
。
上記の目的を達成させるため、本発明の集積型光起電力
装置は受光面側の透明基板上に透明電極を設け、前記受
光面の裏側に前記透明電極に対向して非晶質半導体を介
して設けられた金属電極を有するアモルファス・シリコ
ン系の太陽電池セルを複数個配置し、前記透明電極及び
金属電極を利用して、前記複数個の太陽電池セルが直列
または直並列に接続されると共に、前記金属電極は非晶
質半導体層側からアルミニウム、アルミニウム青銅用添
加金属及び銅の積層金属膜で形成されたものである。ア
ルミニウム青銅用添加金属としては、例えばニッケル、
鉄、及びマンガンが用いられる。
装置は受光面側の透明基板上に透明電極を設け、前記受
光面の裏側に前記透明電極に対向して非晶質半導体を介
して設けられた金属電極を有するアモルファス・シリコ
ン系の太陽電池セルを複数個配置し、前記透明電極及び
金属電極を利用して、前記複数個の太陽電池セルが直列
または直並列に接続されると共に、前記金属電極は非晶
質半導体層側からアルミニウム、アルミニウム青銅用添
加金属及び銅の積層金属膜で形成されたものである。ア
ルミニウム青銅用添加金属としては、例えばニッケル、
鉄、及びマンガンが用いられる。
裏面を極及びリード線取り出し用出力端子部にアルミニ
ウム、アルミニウム青銅用添加金属及び銅から成る積層
金属膜を使用することによって、非晶質シリコンとの良
好な接触を確保し、かつアルミニウムー銅結合の熱的劣
性を中間層のアルミニウム青銅用添加金属、例えばニッ
ケルにより改善することにより、作成される光起電力装
置の収率が高く保たれ、同時に半田付けを容易にするこ
とができる。
ウム、アルミニウム青銅用添加金属及び銅から成る積層
金属膜を使用することによって、非晶質シリコンとの良
好な接触を確保し、かつアルミニウムー銅結合の熱的劣
性を中間層のアルミニウム青銅用添加金属、例えばニッ
ケルにより改善することにより、作成される光起電力装
置の収率が高く保たれ、同時に半田付けを容易にするこ
とができる。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図（ｆ）は、本発明を集積型太陽電池に応用したときの
基本構造図で、この製造方法の工程が第１図（ａ）〜（
ｅ）に示されている。
図（ｆ）は、本発明を集積型太陽電池に応用したときの
基本構造図で、この製造方法の工程が第１図（ａ）〜（
ｅ）に示されている。
尚、第２図に示す構成要素と共通の部分には同一符号が
付けられている。
付けられている。
本発明は裏面電極としての金属電極を従来のアルミニウ
ムによる一層構造に替えてアルミニウム。
ムによる一層構造に替えてアルミニウム。
アルミニウム青銅用添加金属及び銅の３層構造にしたこ
とを特徴とするものである。即ち、集積型太陽電池は透
明の絶縁基板１上に透明電極層２非晶質半導体層３．金
属電極層４を積層して構成されており、特に金属電極層
４は非晶質半導体層３側からアルミニウム４００．アル
ミニウム青銅用添加金属４０１及び銅４０２の積層構造
になっている。以下に集積型太陽電池の製造について説
明する。
とを特徴とするものである。即ち、集積型太陽電池は透
明の絶縁基板１上に透明電極層２非晶質半導体層３．金
属電極層４を積層して構成されており、特に金属電極層
４は非晶質半導体層３側からアルミニウム４００．アル
ミニウム青銅用添加金属４０１及び銅４０２の積層構造
になっている。以下に集積型太陽電池の製造について説
明する。
先ず、図（ａ）に示すように、ガラス基板１上には熱Ｃ
ＶＤ、電子ビーム蒸着あるいはスパッタリング法により
ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）、５ｎＯ２（酸化スズ
）からなる透明電導膜を形成する。この透明電導膜は波
長１．０６μｍのＹＡＧレーザビームで加工されて透明
電極２（２１〜２３）を形成する６次いで図（ｂ）に示
すように、ｐｉｎ接合を有するａ−９ｉ膜３をプラズマ
ＣＶＤ法を用いて約０．３〜０．８μｍの厚さに形成し
、更に図（ｃ）に示すように、波長１．０６μｍのＹＡ
Ｇレーザビームでガラス基板側よりａ−３ｔ膜３を加工
し、セル間接続通路５０〜５２を形成する。
ＶＤ、電子ビーム蒸着あるいはスパッタリング法により
ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）、５ｎＯ２（酸化スズ
）からなる透明電導膜を形成する。この透明電導膜は波
長１．０６μｍのＹＡＧレーザビームで加工されて透明
電極２（２１〜２３）を形成する６次いで図（ｂ）に示
すように、ｐｉｎ接合を有するａ−９ｉ膜３をプラズマ
ＣＶＤ法を用いて約０．３〜０．８μｍの厚さに形成し
、更に図（ｃ）に示すように、波長１．０６μｍのＹＡ
Ｇレーザビームでガラス基板側よりａ−３ｔ膜３を加工
し、セル間接続通路５０〜５２を形成する。
次に、ａ−３ｉ膜３上に複数の裏面電極４１〜４３及び
出力端子部４０及び４３（裏面電極兼用）を形成するた
め、図（ｄ）に示すように、所定形状の窓を有する裏面
電極形状用マスク６が印刷法により印刷される。この状
態でスパッタ法を用いて、図（ｅ）に示す裏面電極４１
〜４３及び出力端子部４０．４３となる積層金属膜が被
着される。
出力端子部４０及び４３（裏面電極兼用）を形成するた
め、図（ｄ）に示すように、所定形状の窓を有する裏面
電極形状用マスク６が印刷法により印刷される。この状
態でスパッタ法を用いて、図（ｅ）に示す裏面電極４１
〜４３及び出力端子部４０．４３となる積層金属膜が被
着される。
この金属膜はａ−３ｔ膜側からアルミニウム４００、ア
ルミニウム青銅用添加金属４０１及び銅４０２を積層し
た３層構造に形成され、その膜厚は約０．２〜０．８μ
ｍである。その後マスク６を除去すると、図（ｆ）に示
す所定形状の複数の裏面型８ｉ４１〜４３及びリード線
取り出し用端子部４０．４３が形成される。このリード
線取り出し用端子部４０．４３及び裏面電極４１〜４２
は、セル間接続通路５０〜５２を通じてそれぞれ透明電
ｆｉ２１〜２３と接続され、単位太陽電池素子を直列ま
たは直並列接続されたアモルファスシリコン系の集積型
太陽電池が精成される。
ルミニウム青銅用添加金属４０１及び銅４０２を積層し
た３層構造に形成され、その膜厚は約０．２〜０．８μ
ｍである。その後マスク６を除去すると、図（ｆ）に示
す所定形状の複数の裏面型８ｉ４１〜４３及びリード線
取り出し用端子部４０．４３が形成される。このリード
線取り出し用端子部４０．４３及び裏面電極４１〜４２
は、セル間接続通路５０〜５２を通じてそれぞれ透明電
ｆｉ２１〜２３と接続され、単位太陽電池素子を直列ま
たは直並列接続されたアモルファスシリコン系の集積型
太陽電池が精成される。
このように金属電極となる裏面金属膜は、ａ−３ｉ膜と
の接触が良いアルミニウムと半田付けの容易な銅をアル
ミニウム青銅用添加金属を介して配置することにより、
熱的に強くなる。
の接触が良いアルミニウムと半田付けの容易な銅をアル
ミニウム青銅用添加金属を介して配置することにより、
熱的に強くなる。
その理由としては、アルミニウムと銅を積層すると、両
者の界面にあるアルミニウムー銅合金が熱に脆いため、
半田付けの際に該合金が破壊されると考えられる。尚、
アルミニウム青銅用添加金属としては、例えばニッケル
、鉄、マンガンなどが用いられる。
者の界面にあるアルミニウムー銅合金が熱に脆いため、
半田付けの際に該合金が破壊されると考えられる。尚、
アルミニウム青銅用添加金属としては、例えばニッケル
、鉄、マンガンなどが用いられる。
第３図は、本発明の集積型太陽電池についての高温高温
保管試験の結果を表している０本試験の集積型太陽電池
は、環境条件は温度８５°Ｃ１湿度９０％である。尚、
湿度は飽和水蒸気圧に対する現在の水蒸気圧の比をパー
セントで表したものである。横軸は実施時間で、縦軸は
出力の変化率を示している。太陽電池は、アルミニウム
青銅用添加金属としてニッケルが用いられており、Ｊた
出力端子部にはリード線が半田付けされ、この半田付は
部分は何も保護されていない。本実験では１０００時間
経過しても出力が余り変化せず、本発明の集積型太陽電
池の信頼性が高いという結果が得られた。
保管試験の結果を表している０本試験の集積型太陽電池
は、環境条件は温度８５°Ｃ１湿度９０％である。尚、
湿度は飽和水蒸気圧に対する現在の水蒸気圧の比をパー
セントで表したものである。横軸は実施時間で、縦軸は
出力の変化率を示している。太陽電池は、アルミニウム
青銅用添加金属としてニッケルが用いられており、Ｊた
出力端子部にはリード線が半田付けされ、この半田付は
部分は何も保護されていない。本実験では１０００時間
経過しても出力が余り変化せず、本発明の集積型太陽電
池の信頼性が高いという結果が得られた。
上記の通り、本発明によれば、裏面電極としての金属電
極をアルミニウム、アルミニウム青銅用添加金属及び銅
から成る積層金属膜を用いることで、容易に半田付けが
でき、生産性及び信頼性の高い集積型光起電力装置の製
造が可能になった。
極をアルミニウム、アルミニウム青銅用添加金属及び銅
から成る積層金属膜を用いることで、容易に半田付けが
でき、生産性及び信頼性の高い集積型光起電力装置の製
造が可能になった。
第１図（ａ）〜（ｆ）は、本発明の集積型光起電力装置
の実施例である集積型太陽電池の製造方法の工程図、第
２図は従来の集積型太陽電池の構成図、第３図は本発明
の集積型太陽電池の高温高温保管試験の実施結果を示す
図である。 ｌ・透明な絶縁基板、２（２１〜２３）・・透明電極層
、３・・・非晶質半導体層、４（４１〜４３）・・裏面
電極、４０．４３・・・出力端子部、５０〜５２・・セ
ル間接続通路、４００・・・アルミニウム、４０１・・
・アルミニウム青銅用添加金属、４０２・・・銅。
の実施例である集積型太陽電池の製造方法の工程図、第
２図は従来の集積型太陽電池の構成図、第３図は本発明
の集積型太陽電池の高温高温保管試験の実施結果を示す
図である。 ｌ・透明な絶縁基板、２（２１〜２３）・・透明電極層
、３・・・非晶質半導体層、４（４１〜４３）・・裏面
電極、４０．４３・・・出力端子部、５０〜５２・・セ
ル間接続通路、４００・・・アルミニウム、４０１・・
・アルミニウム青銅用添加金属、４０２・・・銅。
Claims (2)
- （１）受光面側の透明基板上に透明電極を設け、前記受
光面の裏側に前記透明電極に対向して非晶質半導体を介
して設けられた金属電極を有するアモルファス・シリコ
ン系の太陽電池セルを複数個配置し、前記透明電極及び
金属電極を利用して、前記複数個の太陽電池セルが直列
または直並列に接続されると共に、前記金属電極は非晶
質半導体側からアルミニウム、アルミニウム青銅用添加
金属及び銅の積層金属膜で形成されていることを特徴と
する集積型光起電力装置。 - （２）請求項１記載において、アルミニウム青銅用添加
金属としてニッケル、鉄、マンガンが用いられることを
特徴とする集積型光起電力装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2276432A JP2729239B2 (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 集積型光起電力装置 |
| US07/777,162 US5248345A (en) | 1990-10-17 | 1991-10-16 | Integrated photovoltaic device |
| EP91117728A EP0482511B1 (en) | 1990-10-17 | 1991-10-17 | Integrated photovoltaic device |
| ES91117728T ES2112261T3 (es) | 1990-10-17 | 1991-10-17 | Dispositivo fotovoltaico integrado. |
| DE69128600T DE69128600T2 (de) | 1990-10-17 | 1991-10-17 | Integrierte photo-voltaische Vorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2276432A JP2729239B2 (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 集積型光起電力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04152679A true JPH04152679A (ja) | 1992-05-26 |
| JP2729239B2 JP2729239B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=17569339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2276432A Expired - Lifetime JP2729239B2 (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 集積型光起電力装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
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