JPH04312985A - 非晶質シリコン太陽電池 - Google Patents
非晶質シリコン太陽電池Info
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- JPH04312985A JPH04312985A JP3031635A JP3163591A JPH04312985A JP H04312985 A JPH04312985 A JP H04312985A JP 3031635 A JP3031635 A JP 3031635A JP 3163591 A JP3163591 A JP 3163591A JP H04312985 A JPH04312985 A JP H04312985A
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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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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
【０００１】
【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列接続した印刷裏面
電極を有する非晶質シリコン太陽電池に関する。
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列接続した印刷裏面
電極を有する非晶質シリコン太陽電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】非結晶シリコン太陽電池には絶縁基板上
に透明電極層、非晶質半導体層、導電性印刷電極層を積
層した構造のものがある。この種の太陽電池一例を図７
に示す非晶質シリコン（以下「ａ−Ｓｉ」と記す）太陽
電池により説明する。ａ−Ｓｉ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結晶シリ
コン層、及び導電性印刷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、導電性印刷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。即ち、ａ−Ｓｉ太陽電池
は一枚のガラス基板１上に透明電極２（２１〜２３）、
ａ−Ｓｉ膜領域３、裏面電極６（６１〜６３）が積層さ
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が隣接素子の透明電極に接触によ
り接続されている。ところで、ａ−Ｓｉを堆積する際に
基板表面上にほこりがあると、ａ−Ｓｉが堆積しない部
位、つまりピンホールができる。このａ−Ｓｉ膜上に裏
面電極であるアルミニウムＡｌを積層すると、Ａｌがピ
ンホールに流れ込んで表面電極と短絡する。このように
ピンホールを通じて裏面電極が短絡されることにより、
光りによって発生された電流を有効に外部回路に取り出
せなくなる。この短絡電流を防止するために金属粒子の
入った導電性ペーストから成る裏面電極をもつ非晶質シ
リコン太陽電池が開発されている。この導電性ペースト
は、ペースト中に数十μｍの大きさのニッケルＮｉ，モ
リブデンＭｏ，チタンＴｉが混入されており、この金属
粒子はピンホールにより大きい為、金属粒子が塞がれて
裏面電極との接触が断たれる。その為、短絡電流がなく
なり、発生電流が有効に外部回路に流れるようになる。 発生電流を外部回路に流すためのリード線は導電性印刷
電極膜である出力端子部６０及び６３から取り出される
。リード線取出し方法としては接着剤付き導電性テープ
を端子部６０，６３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。
に透明電極層、非晶質半導体層、導電性印刷電極層を積
層した構造のものがある。この種の太陽電池一例を図７
に示す非晶質シリコン（以下「ａ−Ｓｉ」と記す）太陽
電池により説明する。ａ−Ｓｉ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結晶シリ
コン層、及び導電性印刷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、導電性印刷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。即ち、ａ−Ｓｉ太陽電池
は一枚のガラス基板１上に透明電極２（２１〜２３）、
ａ−Ｓｉ膜領域３、裏面電極６（６１〜６３）が積層さ
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が隣接素子の透明電極に接触によ
り接続されている。ところで、ａ−Ｓｉを堆積する際に
基板表面上にほこりがあると、ａ−Ｓｉが堆積しない部
位、つまりピンホールができる。このａ−Ｓｉ膜上に裏
面電極であるアルミニウムＡｌを積層すると、Ａｌがピ
ンホールに流れ込んで表面電極と短絡する。このように
ピンホールを通じて裏面電極が短絡されることにより、
光りによって発生された電流を有効に外部回路に取り出
せなくなる。この短絡電流を防止するために金属粒子の
入った導電性ペーストから成る裏面電極をもつ非晶質シ
リコン太陽電池が開発されている。この導電性ペースト
は、ペースト中に数十μｍの大きさのニッケルＮｉ，モ
リブデンＭｏ，チタンＴｉが混入されており、この金属
粒子はピンホールにより大きい為、金属粒子が塞がれて
裏面電極との接触が断たれる。その為、短絡電流がなく
なり、発生電流が有効に外部回路に流れるようになる。 発生電流を外部回路に流すためのリード線は導電性印刷
電極膜である出力端子部６０及び６３から取り出される
。リード線取出し方法としては接着剤付き導電性テープ
を端子部６０，６３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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔｉの導
電性ペーストを印刷裏面電極に使用した場合は、太陽電
池の性能が高いが、その反面においてリード線が容易に
半田付けできないという欠点がある。従来のリード線取
出し方法において、接着剤付き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。更に容易に半田付けできる銅ペーストを
使用した場合でも十分な太陽電池の性能が得られなかっ
た。本発明の目的は、容易に半田付けができかつ高い性
能の印刷裏面電極を有する非晶質シリコン太陽電池を提
供することにある。
電性ペーストを印刷裏面電極に使用した場合は、太陽電
池の性能が高いが、その反面においてリード線が容易に
半田付けできないという欠点がある。従来のリード線取
出し方法において、接着剤付き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。更に容易に半田付けできる銅ペーストを
使用した場合でも十分な太陽電池の性能が得られなかっ
た。本発明の目的は、容易に半田付けができかつ高い性
能の印刷裏面電極を有する非晶質シリコン太陽電池を提
供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成させる
ため、本発明の太陽電池は受光面側に透明電極を、受光
面に背設する面に導電性ペーストから成る印刷電極を有
する非結晶シリコン系の太陽電池セルが基板上に複数個
配置された太陽電池であって、前記導電性ペーストは導
電成分が銅金属粒子で、かつ０．５％以上のＮｉパウダ
ーを混合させたことを特徴とするものである。
ため、本発明の太陽電池は受光面側に透明電極を、受光
面に背設する面に導電性ペーストから成る印刷電極を有
する非結晶シリコン系の太陽電池セルが基板上に複数個
配置された太陽電池であって、前記導電性ペーストは導
電成分が銅金属粒子で、かつ０．５％以上のＮｉパウダ
ーを混合させたことを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】裏面電用導電性ペーストに０．５％以上のＮｉ
パウダーを混合させた銅ペーストを使用することにより
、容易に半田付けでき、かつ高い性能が得られる。
パウダーを混合させた銅ペーストを使用することにより
、容易に半田付けでき、かつ高い性能が得られる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は本
発明の印刷裏面電極型太陽電池の製造方法の工程図であ
る。なお、図７に共通の部分には同一符号が付けられて
いる。図１（ａ）に示すように、ガラス基板１上には熱
ＣＶＤにより形成された酸化スズからなる透明電導膜を
波長１．０６μｍのＹＡＧレーザービームで加工して透
明電極２（２１〜２３）を形成する。次いで図１（ｂ）
に示すようにｐｉｎ接合を有するａ−Ｓｉ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１（ｃ）に示すように波長１．０６μｍのＹ
ＡＧレーザービームでガラス基板側よりａ−Ｓｉ膜３を
加工し、セル間接続通路５０〜５２を形成する。そして
、ａ−Ｓｉ膜３上に複数の裏面電極４（４１〜４３）及
びリード線取り出し用出力端子部４０及び４３を印刷法
により形成する。ここで印刷裏面電極には０．５％以上
の少量Ｎｉパウダーを混合させた銅ペーストが使用され
る。Ｎｉパウダーの添加量は、銅ペーストに対して半分
を超えると半田付けがしにくくなる為、半田付けし易い
程度の量が選ばれる。裏面電極４は、セル間接続通路５
０〜５２を通じてそれぞれ透明電極２１〜２３と接続さ
れ、単位太陽電池素子（単位セル）を直列または直並列
接続した印刷裏面電極集積型の非晶質シリコン太陽電池
が構成される。
発明の印刷裏面電極型太陽電池の製造方法の工程図であ
る。なお、図７に共通の部分には同一符号が付けられて
いる。図１（ａ）に示すように、ガラス基板１上には熱
ＣＶＤにより形成された酸化スズからなる透明電導膜を
波長１．０６μｍのＹＡＧレーザービームで加工して透
明電極２（２１〜２３）を形成する。次いで図１（ｂ）
に示すようにｐｉｎ接合を有するａ−Ｓｉ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１（ｃ）に示すように波長１．０６μｍのＹ
ＡＧレーザービームでガラス基板側よりａ−Ｓｉ膜３を
加工し、セル間接続通路５０〜５２を形成する。そして
、ａ−Ｓｉ膜３上に複数の裏面電極４（４１〜４３）及
びリード線取り出し用出力端子部４０及び４３を印刷法
により形成する。ここで印刷裏面電極には０．５％以上
の少量Ｎｉパウダーを混合させた銅ペーストが使用され
る。Ｎｉパウダーの添加量は、銅ペーストに対して半分
を超えると半田付けがしにくくなる為、半田付けし易い
程度の量が選ばれる。裏面電極４は、セル間接続通路５
０〜５２を通じてそれぞれ透明電極２１〜２３と接続さ
れ、単位太陽電池素子（単位セル）を直列または直並列
接続した印刷裏面電極集積型の非晶質シリコン太陽電池
が構成される。
【０００７】次に、上記非晶質シリコン太陽電池の特性
について述べる。裏面電極として銅ペーストを塗った単
位セル太陽電池の場合（単位セルＡ）は、図２の電流ー
電圧特性を示す。この太陽電池はａ−Ｓｉとの接触特性
があまり良くないため、表１に示すように曲線因子ＦＦ
が０．２と悪く、変換効率が１．５％と低いものであっ
た。ここで、 ＦＦ＝（最大パワー）／（開放電圧×短絡電流）
について述べる。裏面電極として銅ペーストを塗った単
位セル太陽電池の場合（単位セルＡ）は、図２の電流ー
電圧特性を示す。この太陽電池はａ−Ｓｉとの接触特性
があまり良くないため、表１に示すように曲線因子ＦＦ
が０．２と悪く、変換効率が１．５％と低いものであっ
た。ここで、 ＦＦ＝（最大パワー）／（開放電圧×短絡電流）
【００
０８】
第 １ 表 サンプルタイプ
単位セルＡ 単位
セルＢ 集積形セルＣ 面積
ｃｍ２ １．２
１．２ ３．２７
光照度
Ｌｕｘ ２００ ２
００ ２００
得られる最大パワー μｗ ２．
２４９ ８．３４３ １７．７１
５ 最適動作電流
μＡ １０．７１ １８
．５４ １０．２４
最適動作電圧 Ｖ
０．２１ ０．４５
１．７３ 短絡電流
μＡ １９．８９
２１．６９ １２．９１
開放電圧 Ｖ
０．５７ ０．５
９ ２．５０ 短絡
電流密度 μＡ／ｃｍ２ １６．５８
１８．０８ ２１．８７
最適動作電流密度 μＡ／ｃｍ２
８．９３ １５．４５
１７．３６ 曲線因子
０．
２００ ０．６５８ ０．５４
９ 変換効率
％ １．５
５．４ ５．９
０８】
第 １ 表 サンプルタイプ
単位セルＡ 単位
セルＢ 集積形セルＣ 面積
ｃｍ２ １．２
１．２ ３．２７
光照度
Ｌｕｘ ２００ ２
００ ２００
得られる最大パワー μｗ ２．
２４９ ８．３４３ １７．７１
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μＡ １０．７１ １８
．５４ １０．２４
最適動作電圧 Ｖ
０．２１ ０．４５
１．７３ 短絡電流
μＡ １９．８９
２１．６９ １２．９１
開放電圧 Ｖ
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電流密度 μＡ／ｃｍ２ １６．５８
１８．０８ ２１．８７
最適動作電流密度 μＡ／ｃｍ２
８．９３ １５．４５
１７．３６ 曲線因子
０．
２００ ０．６５８ ０．５４
９ 変換効率
％ １．５
５．４ ５．９
【０００９】Ｎｉパウダーを添加した銅ペーストを塗っ
た単位セル太陽電池の場合は、Ｎｉパウダー添加量が約
０．５％以上で効率（図３）および曲線因子（図４）の
各特性が大幅に改善されていることが確かめられた。図
５はＮｉパウダーを１０％添加した単位セル太陽電池（
単位セルＢ）の電流−電圧特性が示されている。この太
陽電池はＮｉパウダーを添加したことによりａ−Ｓｉと
の接触が改善され、ＦＦが０．６５８と良くなって変換
効率が５．４％に高められた。図６は４つの単位セルＢ
を上記の製造方法で接続した集積形太陽電池（集積形セ
ルＣ）の電流ー電圧特性が示されている。単位セルと同
様に高い性能の集積形太陽電池が実現できた。
た単位セル太陽電池の場合は、Ｎｉパウダー添加量が約
０．５％以上で効率（図３）および曲線因子（図４）の
各特性が大幅に改善されていることが確かめられた。図
５はＮｉパウダーを１０％添加した単位セル太陽電池（
単位セルＢ）の電流−電圧特性が示されている。この太
陽電池はＮｉパウダーを添加したことによりａ−Ｓｉと
の接触が改善され、ＦＦが０．６５８と良くなって変換
効率が５．４％に高められた。図６は４つの単位セルＢ
を上記の製造方法で接続した集積形太陽電池（集積形セ
ルＣ）の電流ー電圧特性が示されている。単位セルと同
様に高い性能の集積形太陽電池が実現できた。
【００１０】
【発明の効果】上記の通り、本発明によれば、裏面電極
用導電性ペーストとして銅ペーストを用いることで、容
易に半田付けができると共に、少量のＮｉパウダーを混
合させたことにより高い性能の非晶質シリコン太陽電池
の製造が可能になった。
用導電性ペーストとして銅ペーストを用いることで、容
易に半田付けができると共に、少量のＮｉパウダーを混
合させたことにより高い性能の非晶質シリコン太陽電池
の製造が可能になった。
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の印刷裏面電極型太
陽電池の製造方法の工程図である。
陽電池の製造方法の工程図である。
【図２】銅ペーストを用いた単位セルＡの２００ＬＵＸ
時の電流ー電圧特性図である。
時の電流ー電圧特性図である。
【図３】Ｎｉパウダー添加量と効率の関係を示す図であ
る。
る。
【図４】Ｎｉパウダー添加量と曲線因子の関係を示す図
である。
である。
【図５】Ｎｉパウダーを１０％添加した銅ペーストを用
いた単位セルＢの２００ＬＵＸ時の電流ー電圧特性図で
ある。
いた単位セルＢの２００ＬＵＸ時の電流ー電圧特性図で
ある。
【図６】Ｎｉパウダー１０％添加した銅ペーストを用い
た集積形セルＣの２００Ｌｕｘ時の電流ー電圧特性図で
ある。
た集積形セルＣの２００Ｌｕｘ時の電流ー電圧特性図で
ある。
【図７】従来の印刷裏面電極型太陽電池の構造図である
。
。
１ 透明絶縁基板
２（２１〜２３） 透明電極層
３ 非晶質半導体層
４（４１〜４３）（Ｎｉ＋Ｃｕ） ペースト裏面電極
４０，４３ 出力端子部 ５０〜５２ セル間接続通路
４０，４３ 出力端子部 ５０〜５２ セル間接続通路
Claims (1)
- 【請求項１】 受光面側に透明電極を、受光面に背設
する面に導電性ペーストから成る印刷電極を有する非結
晶シリコン系の太陽電池セルが基板上に複数個配置され
た太陽電池であって、前記導電性ペーストは導電成分が
銅金属粒子で、かつ０．５％以上のＮｉパウダーを混合
させたことを特徴とする非晶質シリコン太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3031635A JPH04312985A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 非晶質シリコン太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3031635A JPH04312985A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 非晶質シリコン太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04312985A true JPH04312985A (ja) | 1992-11-04 |
Family
ID=12336672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3031635A Pending JPH04312985A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 非晶質シリコン太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04312985A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010199228A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Hitachi Cable Ltd | 太陽電池用配線部品及びその製造方法、ならびに太陽電池モジュール |
| JP2016066826A (ja) * | 2010-07-09 | 2016-04-28 | 鷹羽産業株式会社 | パネル、パネルの製造方法、太陽電池モジュール、印刷装置および印刷方法 |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP3031635A patent/JPH04312985A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010199228A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Hitachi Cable Ltd | 太陽電池用配線部品及びその製造方法、ならびに太陽電池モジュール |
| JP2016066826A (ja) * | 2010-07-09 | 2016-04-28 | 鷹羽産業株式会社 | パネル、パネルの製造方法、太陽電池モジュール、印刷装置および印刷方法 |
| US9559241B2 (en) | 2010-07-09 | 2017-01-31 | Takanoha Trading Co., Ltd. | Panel, method for producing panel, solar cell module, printing apparatus, and printing method |
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