JPH0519835B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0519835B2
JPH0519835B2 JP60006178A JP617885A JPH0519835B2 JP H0519835 B2 JPH0519835 B2 JP H0519835B2 JP 60006178 A JP60006178 A JP 60006178A JP 617885 A JP617885 A JP 617885A JP H0519835 B2 JPH0519835 B2 JP H0519835B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
receiving surface
power generation
electrode
photoactive layer
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
Application number
JP60006178A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61164273A (ja
Inventor
Yoshiaki Yamada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP60006178A priority Critical patent/JPS61164273A/ja
Publication of JPS61164273A publication Critical patent/JPS61164273A/ja
Publication of JPH0519835B2 publication Critical patent/JPH0519835B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は光照射により起電力を発生する光起電
力装置に関し、太陽光発電や民生用電子機器の電
源等として利用される。
(ロ) 従来の技術 光照射を受けると起電力を発生する光起電力装
置に於ける受光面側の電極は光電変換作用をなす
半導体光活性層への光照射を招くべく透光性であ
ることが好ましい。従来、透光性を呈すべく受光
面電極はインジウム(In)やスズ(Sn)の酸化
物である酸化インジウム(In2O3)、酸化スズ
(SnO2)、酸化インジウムスズ(ITO)等の透光
性導電酸化物(以下TCOと略称する)により形
成されている。
一方、上記受光面電極と半導体光活性層を挾ん
で対向し光入射方向から見て該光活性層の背面に
位置する背面電極は受光面電極のような透光性は
要求されず、光活性層とオーミツク接触すれば良
い。斯る背面電極としてオーミツク性に富むと共
に、光活性層で吸収されることなく透過して来た
光を再び光活性層に反射せしめることができ、し
かも安価なアルミニウムが最適であり、現存する
多くの光起電力装置に利用されている。
上記受光面電極、半導体活性層及びい背面電極
の積層体を構成要素とする発電領域が光照射を受
けるとその受光面積に比例して電流は増加するも
のの、電圧は受光面積及び光強度に関係なくほぼ
一定であり、高い電圧を得ようとすれば独立した
上記発電領域を複数個電気的に直列接続しなけれ
ばならない。複数個の発電領域を電気的に直列接
続する一つの方法は、米国特許第4281208号に開
示されたように隣接した発電領域の受光面電極
と、背面電極とを直接結合する方法である。即
ち、右隣りの発電領域に於ける光活性層から露出
したTCOの受光面電極の露出部分に、左隣りの
発電領域のアルミニウムから成る背面電極の一部
分を延長せしめ重畳すれば良い。
然し乍ら、TCOの受光面電極とアルミニウム
の背面電極とを重畳すると、特開昭56−23785号
公報の如くその両者の結合界面に於いてアルミニ
ウムは酸素を含む受光面電極の上記酸素の拡散に
より酸化されて抵抗層を形成し、直列抵抗成分を
増大せしめる危惧を有している。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点 本発明は斯る受光面電極と背面電極との結合界
面に於ける抵抗層の形成を防止し、直列抵抗成分
を減少せしめることを目的としている。
(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は上述の如き問題点を解決すべく、半導
体光活性層から一部露出した受光面電極の、還元
処理により金属化された露出部分と、隣接した発
電領域であつて、酸化される特性を有し且つ上記
光活性層とオーミツク接触し得る金属から成る背
面電極の、延長部分とを直接結合せしめた構成に
ある。
(ホ) 作用 上記TCO受光面電極と背面電極の延長部分が
直接結合すべき露出部分に還元処理を施し金属化
することによつて、斯る還元処理は露出部分の露
出表面から酸素を除去すべく作用する。
(ヘ) 実施例 第1図は本発明光起電力装置の一実施例を示す
断面図であつて、1は受光面を司どるべく透光性
の絶縁材料例えばガラスから成る支持基板、2
a,2b,2c…は上記支持基板1の一方の主
面、即ち絶縁表面に分割配置されたIn2O3
SnO3、ITO等のTCOから形成された受光面電
極、3a,3b,3c…は上記受光面電極2a,
2b,2c…の各々を介して光照射があると光電
変換に寄与する正孔及びまたは電子を発生する半
導体光活性層で、該光活性層3a,3b,3c…
は膜面に平行なpin接合、pn接合等の周知の半導
体接合を少なくとも一つ備えており、例えばシラ
ン(SiH4)、ジシラン(Si2H6)、フツ化シリコン
(SiF4)等のシリコン化合物ガスを主反応ガスと
するプラズマCVD法や光CVD法により形成され
たアモルフアスシリコン(a−Si:H、或いはa
−Si:H:F)、アモルフアスシリコンカ−バイ
ド(a−SixC1−x)、アモルフアスシリコンス
ズ(a−SiySn1−y)等の単体或いはそれらを
組合せたアモルフアスシリコン系の半導体から構
成される。
4a,4b,4c…は上記半導体光活性層3
a,3b,3c…の各々にオーミツク接触するア
ルミニウム等の酸化される特性を有する金属を少
なくとも接触界面に配置した背面電極で、斯る受
光面電極2a,2b,2c…、半導体光活性層3
a,3b,3c…及び背面電極4a,4b,4c
…の各積層体によつて1つの発電領域5A,5
B,5C…が形成されている。6ab,6bc…は
各発電領域5A,5B,5C…が相隣り合う隣接
間隔部、7b,7c…は上記隣接間隔部6ab,
6bc…に於いて右隣りの発電領域5B,5C…
の半導体光活性層3b,3c…から露出し還元処
理により金属化された受光面電極2b,2c…の
金属化露出部分で、この金属化露出部分7a,7
b…には左隣りの発電領域5A,5B…から延出
して来た上記酸化性金属から成る背面電極4a,
4b…の延長部分4a′,4b′…が重畳し直接結合
している。斯る隣接間隔部6ab,6bc…に於け
る受光面電極2b,2c…の金属化露出部分7
b,7c…と背面電極4a,4b…の延長部分4
b′,4c′…の直接結合によつて各発電領域5A,
5B,5C…が独立した発電した起電力が電気的
に相加される。
上記受光面電極2b,2c…の金属化露出部分
7b,7c…を形成すべき還元処理は、H2、F2
Cl2、Br2、I2、ハイドロキノン等の還元性気体雰
囲気中、或いはヨウ素溶液、LiAlH4溶液等の還
元性液体を塗布した状態でのレーザビームの照射
若しくはハードマスクを介した選択プラズマ処理
により施される。
上記レーザビームによる還元処理は第2図に示
す如くパルス出力型のレーザ装置8を用意し、還
元剤雰囲気中でそのレーザビーム(LB)の照射
方向に受光面電極2a,2b,2c…を臨ませた
状態で支持基板1を配置した後、該基板1をX軸
及びY軸方向に移動可能なXYステージにより移
動させながら上記レーザビーム(LB)を照射す
ることによりこのレーザビーム(LB)が照射さ
れた部分のみ局部的に加熱される結果、斯る加熱
部分の受光面電極2a,2b,2c…が還元剤と
作用することによつて還元され低抵抗な金属に置
換される。
例えば使用されるレーザ装置8は波長4880Åの
Arレーザや、1.06μmのYAGレーザ、その他Kr
レーザ、エキシマレーザ、CO2レーザ等が適当で
あり、上記波長4880ÅのArレーザに於ける還元
条件は下記の通りである。
Γレーザパワー 10W Γレーザスポツト 100μm Γ基板温度 100〜200℃ Γ還元剤 H2 Γガス圧 1気圧 Γ走査速度 約1〜2cm/sec また還元処理の他の実施例である選択プラズマ
処理は還元剤で満たされた平行平板容量結合型プ
ラズマ反応装置の平行平板電極間に、ハードマス
クを介して受光面電極2a,2b,2c…の還元
すべき部分のみを露出せしめた支持基板1を配置
し、該基板1を100〜200℃に保持すると共に、
13.56MHz、0.1〜0.2W/cm2の高周波電力を上記平
行平板電極に5〜20分間付与することにより還元
処理が施される。尚、使用される還元剤はH2
スであり、そのガス圧は0.5〜2Torrに設定され
る。
第3図は本発明の他の実施例を示し、第1図に
示した先の実施例と異なるところは受光面電極1
2a,12b,12c…の金属化露出部分17
b,17c…を発電領域15A,15B,15C
…の隣接間隔部16ab,16bc…に配置するの
ではなく、支持基板1の側辺近傍に設け、斯る個
所にて背面電極14a,14b…の延長部分14
a′,14b′…と上記金属化露出部分17b,17
c…とが直接結合せしめられている。そして、受
光面電極14a,14b,14c…に該電極自身
のシート抵抗値の低減を図るべく、集電極機能を
持つストライプ状の金属化部分18,18…が露
出部分17b,17c…の還元処理と同時に形成
されている。ただこの金属化部分18,18は非
透過性を呈するために、それが光電変換動作する
有効受光面積に占める割合に留意する必要があ
り、本実施例に於ける占有率は5〜10%程度であ
る。
更にもう一つの相違点は、半導体光活性相13
が各発電領域15A,15B,15C毎に分離形
成されることなく連続的に設けられている。
尚、上記有効受光面積内に於ける受光面電極1
4a,14b,14c…の部分的な集電機能を持
つ金属化については、第1図に示した実施例に於
いてもシート抵抗値の低減を図るべく適宜使用さ
れる。
(ト) 発明の効果 本発明光起電力装置は以上の説明から明らかな
如く、TCO受光面電極と背面電極の延長部分が
直接結合すべき露出部分に還元処理を施し金属化
することによつて、斯る還元処理は露出部分の露
出表面から酸素を除去すべく作用するので、酸化
される特性を有する金属から成る背面電極の延長
部分と受光面電極の露出部分とを直接結合しても
上記延長部分の結合界面は酸化されるに至らず、
その結果直列抵抗成分を減少せしめることがで
き、電力損失を低減し得る。また上記結合部に於
ける受光面電極側の高さは当然受光面電極の高さ
と同一であり、従来例の如く結合界面に難酸化性
金属を配置した構造に於ける難酸化性金属と同じ
発電領域の背面電極との短絡事故の発生も回避す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を部分的に示す断面
図、第2図は本発明に於ける還元処理を説明する
ための模式図、第3図は本発明の他の実施例を光
照射方向の逆方向から臨んだ平面図、を夫々示し
ている。 1……支持基板、2a,2b,2c及び12
a,12b,12c……受光面電極、3a,3
b,3c及び13……半導体光活性層、4a,4
b,4c及び14a,14b,14c……背面電
極、4a′,4b′及び14a′,14b′……背面電極
の延長部分、5A,5B,5C及び15A,15
B,15C……発電領域、7b,7c及び17
b,17c……金属化露出部分。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 透光性導電酸化物の受光面電極と、該受光面
    電極の一部分を露出せしめた状態で被着された半
    導体光活性層と、酸化される特性を有し且つ上記
    光活性層とオーミツク接触し得る金属の背面電極
    と、から成る発電領域を、透光性基板の絶縁表面
    に複数個配置すると共に、上記光活性層から一部
    露出した受光面電極の、還元処理により金属化さ
    れた露出部分と、隣接した発電領域の背面電極の
    延長部分とを、直接結合せしめたことを特徴とす
    る光起電力装置。
JP60006178A 1985-01-17 1985-01-17 光起電力装置 Granted JPS61164273A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60006178A JPS61164273A (ja) 1985-01-17 1985-01-17 光起電力装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60006178A JPS61164273A (ja) 1985-01-17 1985-01-17 光起電力装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61164273A JPS61164273A (ja) 1986-07-24
JPH0519835B2 true JPH0519835B2 (ja) 1993-03-17

Family

ID=11631291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60006178A Granted JPS61164273A (ja) 1985-01-17 1985-01-17 光起電力装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61164273A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010062185A (ja) * 2008-09-01 2010-03-18 Mitsubishi Electric Corp 光電変換装置およびその製造方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2676757B2 (ja) * 1988-02-08 1997-11-17 松下電器産業株式会社 湯水混合制御装置
JPH06140650A (ja) * 1992-09-14 1994-05-20 Sanyo Electric Co Ltd 透光性導電酸化膜の改質方法とこれを用いた光起電力装置の製造方法
JP2968404B2 (ja) * 1992-11-13 1999-10-25 三洋電機株式会社 光起電力装置の製造方法
JPH06232430A (ja) * 1993-08-11 1994-08-19 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 光起電力装置の製法
JP2008060374A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010062185A (ja) * 2008-09-01 2010-03-18 Mitsubishi Electric Corp 光電変換装置およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61164273A (ja) 1986-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4517403A (en) Series connected solar cells and method of formation
EP1727211B1 (en) Method of fabricating a thin-film solar cell, and thin-film solar cell
JPH04276665A (ja) 集積型太陽電池
JP2001274447A (ja) 集積型薄膜太陽電池の製造方法
JPH0519835B2 (ja)
JPH05251723A (ja) 集積型太陽電池モジュール
JP2968404B2 (ja) 光起電力装置の製造方法
JPH0419713B2 (ja)
JPS60100482A (ja) 光電変換半導体装置の作製方法
JP4636689B2 (ja) 透明な電極層をスタラクチャ化するための方法
JPH065779B2 (ja) 太陽電池装置の製造方法
JP2975749B2 (ja) 光起電力装置の製造方法
JPS6095980A (ja) 光電変換装置
JPS61164274A (ja) 光起電力装置の製造方法
JPS60211881A (ja) 半導体装置作製方法
JPH06177408A (ja) 薄膜太陽電池およびその製造方法
JPH0415631B2 (ja)
JPH11126914A (ja) 集積化太陽電池の製造方法
JPS6158277A (ja) 半導体装置
JPH0550870B2 (ja)
JPS6158276A (ja) 半導体装置作製方法
JPH065897A (ja) 集積型光起電力装置
JPH0443432B2 (ja)
JPH0560273B2 (ja)
JPH0572113B2 (ja)