JPH0465555B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0465555B2 JPH0465555B2 JP57205649A JP20564982A JPH0465555B2 JP H0465555 B2 JPH0465555 B2 JP H0465555B2 JP 57205649 A JP57205649 A JP 57205649A JP 20564982 A JP20564982 A JP 20564982A JP H0465555 B2 JPH0465555 B2 JP H0465555B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- solar cell
- transparent electrode
- glass substrate
- transparent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 49
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 24
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 10
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 8
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 6
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 14
- 239000005345 chemically strengthened glass Substances 0.000 description 12
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 150000003475 thallium Chemical class 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 2
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 2
- -1 potassium Chemical compound 0.000 description 2
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 2
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- GBECUEIQVRDUKB-UHFFFAOYSA-M thallium monochloride Chemical compound [Tl]Cl GBECUEIQVRDUKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/036—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
- H01L31/0392—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
- H01L31/03921—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- 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
- H01L31/04—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
- H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ガラス基板上に形成した薄膜シリコ
ン太陽電池に関する。
ン太陽電池に関する。
第1図にそのような薄膜太陽電池の例を示す。
ガラス等の透明絶縁基板1の上に複数の透明電極
2が分離して形成されている。透明電極2は通常
ITO(インジウム錫酸化物)やSnO2(錫酸化物)
から形成される。透明電極2の上に非晶質シリコ
ン層3が堆積され、非晶質シリコン層3は透明電
極の側からほう素をドープしたp形非晶質シリコ
ン層(約100Å)、ノンドープ非晶質シリコン層
(0.5μm)、りんをドープしたn形非晶質シリコン
層(500Å)の3層から成つている。これらは電
気伝導形に対応して不純物ガスと共にシランガス
のグロー放電によつて形成される。各非晶質シリ
コン層3の上には金属電極4が形成され、複数の
太陽電池ユニツト10ができ上がる。各金属電極
4を隣接ユニツト10の透明電極2と電気的に接
続し、透明電極21を金属電極4と同時に基板1
の上に形成された端部の金属電極5と接続するこ
とにより、太陽電池ユニツトが直列接続された太
陽電池6が形成される。金属電極5は電流取り出
し電極として用いられる。この型の太陽電池は透
明絶縁基板上に太陽電池ユニツトを任意の数だけ
直並列に形成することができる。
ガラス等の透明絶縁基板1の上に複数の透明電極
2が分離して形成されている。透明電極2は通常
ITO(インジウム錫酸化物)やSnO2(錫酸化物)
から形成される。透明電極2の上に非晶質シリコ
ン層3が堆積され、非晶質シリコン層3は透明電
極の側からほう素をドープしたp形非晶質シリコ
ン層(約100Å)、ノンドープ非晶質シリコン層
(0.5μm)、りんをドープしたn形非晶質シリコン
層(500Å)の3層から成つている。これらは電
気伝導形に対応して不純物ガスと共にシランガス
のグロー放電によつて形成される。各非晶質シリ
コン層3の上には金属電極4が形成され、複数の
太陽電池ユニツト10ができ上がる。各金属電極
4を隣接ユニツト10の透明電極2と電気的に接
続し、透明電極21を金属電極4と同時に基板1
の上に形成された端部の金属電極5と接続するこ
とにより、太陽電池ユニツトが直列接続された太
陽電池6が形成される。金属電極5は電流取り出
し電極として用いられる。この型の太陽電池は透
明絶縁基板上に太陽電池ユニツトを任意の数だけ
直並列に形成することができる。
第2図は第1図のようにして形成した太陽電池
6をモジユール化したものである。このモジユー
ルの特徴は、一つの太陽電池の基板1をモジユー
ルの光入射側の保護材として用いるものであり、
他に特別に光入射側保護材を調達する必要がな
い。そのため太陽電池モジユールの低価格化が可
能である。太陽電池ユニツトのガラス板との反対
側に保護膜7を接着剤又は充填材8を用いて形成
する。保護膜7はふつ素樹脂フイルム又はアルミ
箔をはさんだ合成樹脂等から成り、外からの打
撃、湿度、傷付けなどから太陽電池を守るもので
ある。充填材8は、PVB(ポリビニルブチラー
ル)、EVA(エチレンビニールアセテート)、シリ
コーン等が用いられる。次に取りつけ用治具9が
シリコーン樹脂などの接着剤でガラス板1にとり
つけられ、保護膜7の太陽電池6と反対側に電流
取り出し用端子ボツクス11が設けられる。
6をモジユール化したものである。このモジユー
ルの特徴は、一つの太陽電池の基板1をモジユー
ルの光入射側の保護材として用いるものであり、
他に特別に光入射側保護材を調達する必要がな
い。そのため太陽電池モジユールの低価格化が可
能である。太陽電池ユニツトのガラス板との反対
側に保護膜7を接着剤又は充填材8を用いて形成
する。保護膜7はふつ素樹脂フイルム又はアルミ
箔をはさんだ合成樹脂等から成り、外からの打
撃、湿度、傷付けなどから太陽電池を守るもので
ある。充填材8は、PVB(ポリビニルブチラー
ル)、EVA(エチレンビニールアセテート)、シリ
コーン等が用いられる。次に取りつけ用治具9が
シリコーン樹脂などの接着剤でガラス板1にとり
つけられ、保護膜7の太陽電池6と反対側に電流
取り出し用端子ボツクス11が設けられる。
この型の透明電池モジユールの強度は絶縁基板
であるガラス板1により達成される。従つてガラ
ス板1は所定の必要な強度を有している必要があ
る。例えば、風圧、ひようなどの打撃または石が
あたつた場合などの打撃に耐えて、太陽電池を保
護すると共に破壊を防ぎ又破壊した場合もまわり
に災害をひきおこすことをなくす対処が必要とさ
れる。このために風冷強化ガラスを用いることを
検討したが、風冷強化の板ガラスをグロー放電で
非晶質シリコンを成長させる約300℃の雰囲気に
おくと成長後は生板ガラスの強度に戻つてしまう
ことが見い出された。
であるガラス板1により達成される。従つてガラ
ス板1は所定の必要な強度を有している必要があ
る。例えば、風圧、ひようなどの打撃または石が
あたつた場合などの打撃に耐えて、太陽電池を保
護すると共に破壊を防ぎ又破壊した場合もまわり
に災害をひきおこすことをなくす対処が必要とさ
れる。このために風冷強化ガラスを用いることを
検討したが、風冷強化の板ガラスをグロー放電で
非晶質シリコンを成長させる約300℃の雰囲気に
おくと成長後は生板ガラスの強度に戻つてしまう
ことが見い出された。
本発明の目的は従つて非晶質シリコンの成長温
度にさらされても強度の落ちることのない強化ガ
ラスを用いた太陽電池であつて、かつ光電変換効
率が良好な太陽電池を提供することにある。
度にさらされても強度の落ちることのない強化ガ
ラスを用いた太陽電池であつて、かつ光電変換効
率が良好な太陽電池を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明によれば、
透明のガラス基板と、該ガラス基板上に形成され
た透明電極と、光電変換活性領域である非晶質シ
リコン層と、金属電極とから成る薄膜シリコン太
陽電池において、前記ガラス基板であるソーダガ
ラス中に含まれるナトリウムの一部が、該ソーダ
ガラスの前記透明電極面側でタリウムにより、他
面側でカリウムによりそれぞれ置換されて成り、
前記ソーダガラスの内部と前記透明電極面側およ
び他面側の表面とで異なつた応力分布を有するも
のとする。
透明のガラス基板と、該ガラス基板上に形成され
た透明電極と、光電変換活性領域である非晶質シ
リコン層と、金属電極とから成る薄膜シリコン太
陽電池において、前記ガラス基板であるソーダガ
ラス中に含まれるナトリウムの一部が、該ソーダ
ガラスの前記透明電極面側でタリウムにより、他
面側でカリウムによりそれぞれ置換されて成り、
前記ソーダガラスの内部と前記透明電極面側およ
び他面側の表面とで異なつた応力分布を有するも
のとする。
以下図を引用して本発明の実施例について説明
する。第3図はそのようなガラスの成分の金属元
素の一部をイオン半径の異なる元素によつて置換
したいわゆる化学強化ガラスの内部応力を他のガ
ラスと比較して示したもので、曲線31は化学強
化ガラス、曲線32は風冷強化ガラス、曲線33
は生板ガラスを示す。化学強化ガラスはソーダガ
ラスをカリウム等ナトリウムよりイオン半径の大
きい成分を含む300〜50℃の塩浴、例えばKNO3
塩浴中に数時間つけることでナトリウムとカリウ
ムイオンが置換したもので、表面層では圧縮応
力、内側では引つ張り応力が形成され強化され
る。しかし、この圧縮応力が発生する厚さは化学
処理時間によつて異るがほぼ15〜30μmであり、
ガラスの厚みに比較すると表面のごく一部である
と考えてよい。これに引きかえ風冷強化ガラスの
場合、圧縮応力部は500〜1000μでガラスの厚さ
の1/6〜1/10に相当する。
する。第3図はそのようなガラスの成分の金属元
素の一部をイオン半径の異なる元素によつて置換
したいわゆる化学強化ガラスの内部応力を他のガ
ラスと比較して示したもので、曲線31は化学強
化ガラス、曲線32は風冷強化ガラス、曲線33
は生板ガラスを示す。化学強化ガラスはソーダガ
ラスをカリウム等ナトリウムよりイオン半径の大
きい成分を含む300〜50℃の塩浴、例えばKNO3
塩浴中に数時間つけることでナトリウムとカリウ
ムイオンが置換したもので、表面層では圧縮応
力、内側では引つ張り応力が形成され強化され
る。しかし、この圧縮応力が発生する厚さは化学
処理時間によつて異るがほぼ15〜30μmであり、
ガラスの厚みに比較すると表面のごく一部である
と考えてよい。これに引きかえ風冷強化ガラスの
場合、圧縮応力部は500〜1000μでガラスの厚さ
の1/6〜1/10に相当する。
第4図は、化学強化ガラスを図中に記入した各
温度で焼きなました実験結果を示す。300℃の雰
囲気では62H放置しても強度は初期の85%程度保
持し、直線41で示した通常の生板ガラスの強度
の5倍程度ある。このことから非晶質シリコンを
形成する300℃1H程度では強度はほとんど劣化し
ないと考えてよい。
温度で焼きなました実験結果を示す。300℃の雰
囲気では62H放置しても強度は初期の85%程度保
持し、直線41で示した通常の生板ガラスの強度
の5倍程度ある。このことから非晶質シリコンを
形成する300℃1H程度では強度はほとんど劣化し
ないと考えてよい。
以上の検討から5mm厚と3mm厚の化学強化ガラ
スを用いて第1図の太陽電池を形成し、第2図の
方法でモジユールを構成した。その結果60m/s
の風圧を模擬した静圧力下及びくりかえし圧力下
及び225gの鋼球を2m上から落下させる試験に
おいて両者共合格した。一方、生板ガラス及び風
冷強化ガラスを用いた太陽電池で同様の試験を行
つた結果、60m/s風圧模擬の条件の試験は合格
したが、鋼球の落下については1mの落下試験に
おいても合格しなかつた。以上の点から、化学強
化ガラスを用いると、非晶質シリコンを形成した
低コスト非晶質太陽電池モジユールが形成でき
る。
スを用いて第1図の太陽電池を形成し、第2図の
方法でモジユールを構成した。その結果60m/s
の風圧を模擬した静圧力下及びくりかえし圧力下
及び225gの鋼球を2m上から落下させる試験に
おいて両者共合格した。一方、生板ガラス及び風
冷強化ガラスを用いた太陽電池で同様の試験を行
つた結果、60m/s風圧模擬の条件の試験は合格
したが、鋼球の落下については1mの落下試験に
おいても合格しなかつた。以上の点から、化学強
化ガラスを用いると、非晶質シリコンを形成した
低コスト非晶質太陽電池モジユールが形成でき
る。
また化学強化ガラスの圧縮応力部は、表面から
15〜30μmであるのでカツターで傷をつけること
により生板ガラスと同様に切断することが出き
た。この場合も切断された箇々のガラス板の強度
の劣化はなかつた。このことはこの強化ガラスを
用いて太陽電池を作成した後、不要の部分のガラ
スを切りおとすことができることを示している。
15〜30μmであるのでカツターで傷をつけること
により生板ガラスと同様に切断することが出き
た。この場合も切断された箇々のガラス板の強度
の劣化はなかつた。このことはこの強化ガラスを
用いて太陽電池を作成した後、不要の部分のガラ
スを切りおとすことができることを示している。
第5図はその実施例を示し、基板1は化学強化
ガラスである。この基板1の上に形成された太陽
電池ユニツト10は互に直並列に接続されてい
る。金属電極形成まではガラス基板1に太陽電池
ユニツト領域外に余裕12をとつて形成すると大
きなガラス基板の場合には取り扱いやすく、治具
で支える場合にも好都合である。このため製造歩
留りが向上した。金属電極被着等すべての工程終
了後必要最小限領域13の部分までガラス基板を
切断したものである。こうしてモジユールの面積
効率を向上させることができ、モジユール面積当
りの発電能力が向上した。このことはまた太陽電
池モジユールの低価格化につながる。
ガラスである。この基板1の上に形成された太陽
電池ユニツト10は互に直並列に接続されてい
る。金属電極形成まではガラス基板1に太陽電池
ユニツト領域外に余裕12をとつて形成すると大
きなガラス基板の場合には取り扱いやすく、治具
で支える場合にも好都合である。このため製造歩
留りが向上した。金属電極被着等すべての工程終
了後必要最小限領域13の部分までガラス基板を
切断したものである。こうしてモジユールの面積
効率を向上させることができ、モジユール面積当
りの発電能力が向上した。このことはまた太陽電
池モジユールの低価格化につながる。
化学強化ガラスは第6図に示す方法で作成し
た。溶融塩を入れる器21の底部にはソーダガラ
ス板22を上方へ引き上げられるように穴23が
あいている。ガラス板22により二分された容器
21の一方には硝酸カリウム24、他方には
TlCl又はTlCl3のタリウム塩25が入れられ、図
示していないヒータにより約400〜500℃に加熱さ
れて融解した状態にある。ガラス板22はこの両
方の液に接している時間が約5〜10時間となるよ
うにゆつくり上昇させる。こうして作成されたガ
ラス板は、第4図に示すのと同じ強度が得られ
た。
た。溶融塩を入れる器21の底部にはソーダガラ
ス板22を上方へ引き上げられるように穴23が
あいている。ガラス板22により二分された容器
21の一方には硝酸カリウム24、他方には
TlCl又はTlCl3のタリウム塩25が入れられ、図
示していないヒータにより約400〜500℃に加熱さ
れて融解した状態にある。ガラス板22はこの両
方の液に接している時間が約5〜10時間となるよ
うにゆつくり上昇させる。こうして作成されたガ
ラス板は、第4図に示すのと同じ強度が得られ
た。
このガラス板を用いて第7図に示すようにセル
を作成した。第1図と共通の部分には同一の符号
が付され、a−Si層3はp形層34、ノンドープ
層35n形層36よりなる。ガラス基板1の一方
の面14は第6図に示す方法で硝酸カリウム塩浴
中で処理され、NaがKで置換された面であり、
他方の面15はタリウム塩浴中で処理され、Na
がTlで置換された面である。なお、ナトリウム、
カリウム、タリウムのイオン半径は、「物理定数
表(朝倉書店発行)」によれば、それぞれ、0.98,
1.33,1.49オングストロームである。このセル構
造において、太陽電池の表面の光反射率が両面を
カリウム塩で処理したガラスを用いたセルの反射
率に比較してほぼすべての波長感度のある領域で
約3%減少した。これは、タリウム塩がはいるこ
とによりガラス板が強化されると共に、屈折率が
内部から透明電極2側の表面にかけて勾配をもつ
て向上し、表面の屈折率は約1.7となつて透明電
極2の屈折率との差が小さくなり、この界面にお
ける反射率が減少したためと考えられる。
を作成した。第1図と共通の部分には同一の符号
が付され、a−Si層3はp形層34、ノンドープ
層35n形層36よりなる。ガラス基板1の一方
の面14は第6図に示す方法で硝酸カリウム塩浴
中で処理され、NaがKで置換された面であり、
他方の面15はタリウム塩浴中で処理され、Na
がTlで置換された面である。なお、ナトリウム、
カリウム、タリウムのイオン半径は、「物理定数
表(朝倉書店発行)」によれば、それぞれ、0.98,
1.33,1.49オングストロームである。このセル構
造において、太陽電池の表面の光反射率が両面を
カリウム塩で処理したガラスを用いたセルの反射
率に比較してほぼすべての波長感度のある領域で
約3%減少した。これは、タリウム塩がはいるこ
とによりガラス板が強化されると共に、屈折率が
内部から透明電極2側の表面にかけて勾配をもつ
て向上し、表面の屈折率は約1.7となつて透明電
極2の屈折率との差が小さくなり、この界面にお
ける反射率が減少したためと考えられる。
通常、ソーダガラスの屈折率は1.52程度であ
る。本発明によれば、透明電極2側表面から、第
6図に示した方法により、ナトリウムがタリウム
に置換されている。よつて、自ずと、タリウム置
換量はガラス基板1の表面で最も高くなり、内部
に向かうに従い、徐々に減少する。従つて、ガラ
ス基板内部における屈折率の変化も連続的なもの
となる。屈折率がステツプ的に変化すると、その
ステツプ部において反射が生じるので、好ましく
ない。この反射率減少に関する現象は、本発明者
が種々の実験を重ねた結果、初めて知見したもの
である。
る。本発明によれば、透明電極2側表面から、第
6図に示した方法により、ナトリウムがタリウム
に置換されている。よつて、自ずと、タリウム置
換量はガラス基板1の表面で最も高くなり、内部
に向かうに従い、徐々に減少する。従つて、ガラ
ス基板内部における屈折率の変化も連続的なもの
となる。屈折率がステツプ的に変化すると、その
ステツプ部において反射が生じるので、好ましく
ない。この反射率減少に関する現象は、本発明者
が種々の実験を重ねた結果、初めて知見したもの
である。
以上に述べたように、本発明によれば、透明の
ガラス基板と、該ガラス基板上に形成された透明
電極と、光電変換活性領域である非晶質シリコン
層と、金属電極とから成る薄層シリコン太陽電池
において、前記ガラス基板であるソーダガラス中
に含まれるナトリウムの一部が、該ソーダガラス
の前記透明電極面側でタリウムにより、他面側で
カリウムによりそれぞれ置換されて成り、前記ソ
ーダガラスの内部と前記透明電極面側および他面
側の表面とで異なつた応力分布を有するものとし
たので、下記の効果を奏する。
ガラス基板と、該ガラス基板上に形成された透明
電極と、光電変換活性領域である非晶質シリコン
層と、金属電極とから成る薄層シリコン太陽電池
において、前記ガラス基板であるソーダガラス中
に含まれるナトリウムの一部が、該ソーダガラス
の前記透明電極面側でタリウムにより、他面側で
カリウムによりそれぞれ置換されて成り、前記ソ
ーダガラスの内部と前記透明電極面側および他面
側の表面とで異なつた応力分布を有するものとし
たので、下記の効果を奏する。
a−Si生成の温度に晒されても、風冷強化ガ
ラスのように強度が低下することはない。
ラスのように強度が低下することはない。
透明基板の内部と表面とで異なつた応力分布
を形成して強化ガラスとし、かつタリウムイオ
ンを用いたことにより、太陽電池を外力から十
分保護すると共に、入射光の反射率を減少させ
ることができ変換効率が向上する。
を形成して強化ガラスとし、かつタリウムイオ
ンを用いたことにより、太陽電池を外力から十
分保護すると共に、入射光の反射率を減少させ
ることができ変換効率が向上する。
強化部分は表面から15〜30μmの厚さなので、
生板ガラスと同様に切断でき、太陽電池を作製
後、不要部分を切り落とすことができるので、
モジユール面積当たりの発電能力が向上し、モ
ジユールを低価格で実現できる。
生板ガラスと同様に切断でき、太陽電池を作製
後、不要部分を切り落とすことができるので、
モジユール面積当たりの発電能力が向上し、モ
ジユールを低価格で実現できる。
第1図,第2図は本発明の適用される太陽電池
の一例で第1図は斜視図、第2図は組立て後の断
面図であり、第3図は化学強化ガラスの応力分布
を他のガラスのそれを共に示した線図、第4図は
化学強化ガラスの焼鈍による強度変化線図、第5
図は本発明による太陽電池セルの一実施例の平面
図、第6図は化学強化ガラスの製造方法を説明す
るための断面図、第7図は本発明の他の実施例の
断面図である。 1…ガラス基板、2…透明電極、3…a−Si
層、4…金属電極。
の一例で第1図は斜視図、第2図は組立て後の断
面図であり、第3図は化学強化ガラスの応力分布
を他のガラスのそれを共に示した線図、第4図は
化学強化ガラスの焼鈍による強度変化線図、第5
図は本発明による太陽電池セルの一実施例の平面
図、第6図は化学強化ガラスの製造方法を説明す
るための断面図、第7図は本発明の他の実施例の
断面図である。 1…ガラス基板、2…透明電極、3…a−Si
層、4…金属電極。
Claims (1)
- 1 透明のガラス基板と、該ガラス基板上に形成
された透明電極と、光電変換活性領域である非晶
質シリコン層と、金属電極とから成る薄膜シリコ
ン太陽電池において、前記ガラス基板であるソー
ダガラス中に含まれるナトリウムの一部が、該ソ
ーダガラスの前記透明電極面側でタリウムによ
り、他面側でカリウムによりそれぞれ置換されて
成り、前記ソーダガラスの内部と前記透明電極面
側および他面側の表面とで異なつた応力分布を有
することを特徴とする薄膜シリコン太陽電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57205649A JPS5994882A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 薄膜シリコン太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57205649A JPS5994882A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 薄膜シリコン太陽電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5994882A JPS5994882A (ja) | 1984-05-31 |
JPH0465555B2 true JPH0465555B2 (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=16510385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57205649A Granted JPS5994882A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 薄膜シリコン太陽電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5994882A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011524270A (ja) * | 2008-05-30 | 2011-09-01 | コーニング インコーポレイテッド | 光起電性ガラス積層物品および層状物品 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4625070A (en) * | 1985-08-30 | 1986-11-25 | Atlantic Richfield Company | Laminated thin film solar module |
JPS6355451U (ja) * | 1986-09-27 | 1988-04-13 |
-
1982
- 1982-11-24 JP JP57205649A patent/JPS5994882A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011524270A (ja) * | 2008-05-30 | 2011-09-01 | コーニング インコーポレイテッド | 光起電性ガラス積層物品および層状物品 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5994882A (ja) | 1984-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4625070A (en) | Laminated thin film solar module | |
US4940495A (en) | Photovoltaic device having light transmitting electrically conductive stacked films | |
US4527006A (en) | Photoelectric conversion device | |
US5569332A (en) | Optically enhanced photovoltaic back reflector | |
US6175075B1 (en) | Solar cell module excelling in reliability | |
JP3866747B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
EP1246249A2 (en) | Thin-film solar cell module of see-through type | |
US4389534A (en) | Amorphous silicon solar cell having improved antireflection coating | |
JPS63313874A (ja) | 太陽電池用基板 | |
JPS6257113B2 (ja) | ||
JPS59217378A (ja) | 光電変換装置 | |
US20100252100A1 (en) | Multi-layer thin film for photovoltaic cell | |
CN104093564A (zh) | 光伏装配玻璃 | |
JP3490909B2 (ja) | 光電変換装置とその製造方法 | |
CN105517964A (zh) | 具有直线特征的纹理化玻璃板 | |
CN102484144A (zh) | 用于光伏装置的表面成核玻璃 | |
JP5001722B2 (ja) | 薄膜太陽電池の製造方法 | |
JPH0465555B2 (ja) | ||
JP2008305945A (ja) | 薄膜太陽電池用基板とその製造方法および薄膜太陽電池の製造方法 | |
US4764476A (en) | Method of making photoelectric conversion device | |
CN116031318A (zh) | 一种双面柔性的模块化光伏电池组件 | |
JP6516228B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
CN113690339A (zh) | 一种太阳能电池组件的制作方法和系统 | |
JPH05145096A (ja) | 透過型太陽電池 | |
CN114512560B (zh) | 光伏组件 |