JPH05206490A - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
- Publication number
- JPH05206490A JPH05206490A JP4011821A JP1182192A JPH05206490A JP H05206490 A JPH05206490 A JP H05206490A JP 4011821 A JP4011821 A JP 4011821A JP 1182192 A JP1182192 A JP 1182192A JP H05206490 A JPH05206490 A JP H05206490A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- transparent film
- semiconductor substrate
- light
- back surface
- 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.)
- Granted
Links
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
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
を改善させる。 【構成】 半導体基板1の裏面に、第1の透明膜4、第
2の透明膜5…裏面金属反射膜3を積層する。第1の透
明膜4の屈折率は半導体基板1の屈折率より小さくさ
れ、第2の透明膜5の屈折率は第1の透明膜4の屈折率
より小さくされる。これにより裏面金属反射膜の入射角
は臨界角に近づき反射率が向上する。
Description
うな光電変換装置の裏面の反射率を向上させ感度を改善
させる構造に関するものである。
るため、様々な試みがなされている。特に、表面での光
反射による損失を低減するための表面反射防止膜の形
成、表面の凹凸形状加工等が行なわれてきた。
板に用いる太陽電池素子の場合、化学的方法による表面
の凹凸形状は、次のように加工される。基板として用い
るシリコンは、(100)面が表面となる結晶を使用す
る。このシリコン結晶を、数%の水酸化カリウム、水酸
化ナトリウムなどのアルカリの水溶液を約70℃以上に
熱し、アルコールを適量添加したエッチング液に数十分
浸す。このエッチング液によるシリコンのエッチング速
度は、結晶方位により大きく異なるので、エッチング速
度が最も遅い(111)面が露出する。(100)面を
表面とするシリコン基板に上記エッチングを施すと、露
出したシリコン面は、微細なピラミッド形状が密集して
いるように見え、これはテクスチャー構造と呼ばれる。
シリコン単結晶を用いた場合、このピラミッドの頂点が
なす角は、結晶構造によって定まる一定の角度である。
場合でも、機械的方法あるいは他の方法により、表面を
複雑な面形状に加工することができる。
加工したものの略断面図である。同図に示すように入射
光6は、半導体基板1の受光面である表面2で複雑な反
射をし、平坦な表面に比べ、基板内への入射光7は増大
し、光電変換効率は向上する。また、基板裏面には、裏
面に到達した光を再び基板内へ反射させるための裏面電
極を兼ねた裏面金属反射膜3が備えられる。θM は裏面
金属反射膜3への入射角である。図示されていないが受
光面側にはPN接合が形成されている。
造を有する太陽電池は、裏面に到達した光の反射率がさ
ほど高くないため、裏面で吸収された赤外光が熱に変換
され、素子温度が上昇し、動作状態における出力は低下
するという問題点がある。これは、特に宇宙環境下のよ
うな対流による熱放出が期待されない環境下において
は、重大な欠点であり、動作温度における太陽電池素子
の出力は、表面が平坦な素子とほぼ同程度になり、上記
利点が失われる。
体基板の受光面側にPN接合を設け、受光面の反対側に
は積層された複数の層の透明膜を介して金属反射膜を設
け、金属反射膜に近い透明膜の屈折率は光がその直前に
通過した層の屈折率より小さくなるようにした。
に設けた最初の透明膜の屈折率は、光が通過してきた半
導体基板の屈折率より小さいから、屈折角は入射角より
大きく、したがって、透明膜がない場合よりも金属反射
膜より遠ざかる方向に、光が進行する。逐次屈折率を小
さくした透明膜の層を増加させるに従って、光は金属反
射膜に平行に近づくようになる。金属反射膜への入射角
が増大するに伴って金属反射膜での反射率が増大する。
また、各層の界面でも一部の光は反射し、全体として反
射率が改善される。
素子の略断面図である。P型層またはN型層よりなる半
導体基板1の表面にはPN接合(図示されていない)が
形成されている。半導体基板1の裏面と裏面金属反射膜
3との間には、半導体基板1と接する側から順に、(基
板の屈折率)>(第1の透明膜4の屈折率)>(第2の
透明膜5の屈折率)…という関係を満足する2層以上の
透明膜が設けられている。半導体基板1の表面2からの
入射光6は、表面の形状により、半導体基板1内に斜め
方向に入射する。このうち、半導体基板1の裏面に到達
した入射光7は、半導体基板1と第1の透明膜4の界面
で、フレネルの法則に従い反射および屈折する。このと
き、半導体基板1と第1の透明膜4の屈折率の関係か
ら、屈折角θ2 は入射角θ1 よりも大きくなる。θ2 は
第2の透明膜5への入射角となる。以下、第2の透明膜
についても同様に屈折角θ3 は大きくなり、これは次の
透明膜への入射角となる。これを繰返し、結果として裏
面金属反射膜3への入射角θM は、従来の構造に比べて
大きくなり臨界角に近づく結果、裏面金属反射膜3での
反射率は大きくなる。また、裏面金属反射膜3への到達
以前に、各透明膜の界面においても一部の光は反射して
おり、全体として、著しく反射率が改善されたことにな
る。
要素を示すものであり、たとえば、表面の反射防止膜、
BSFと呼ばれる裏面の裏面電界層等が追加されてもよ
い。
に、それぞれ表面形状が異なる場合の実施例を示すが、
本発明は基板材料をシリコン単結晶に限らず、あらゆる
太陽電池素子に対して有効である。
ある。シリコン単結晶基板15の表面に異方性エッチン
グによる多数の微細なピラミッド形突起8を形成し、基
板裏面に第1の透明膜11および第2の透明膜11−1
を設けたものである。裏面電極13が裏面金属反射膜の
作用を果たす。第1の透明膜11たとえばシリコン酸化
膜は、基板の熱酸化あるいはCVDによって形成でき
る。第2の透明膜11−1はシリコン酸化膜より屈折率
の小さいたとえばフッ化マグネシウムを採用する。表面
からの垂直入射光は、図1に示すように反射屈折する。
なお、同図において、12は表面グリッド電極であり、
14は表面に形成されたPN接合である。
ピラミッド形凹凸部9が多数形成されている。
が逆V字形のV字形突起10が多数形成されている。
ッチングにより形成でき、それらに透明膜としてシリコ
ン酸化膜11を用いた場合、図1と同様の反射屈折を行
なう。
波長光に対する感度が著しく改善されることが明らかと
なった。
陽電池素子の裏面における反射率は大きく改善され、長
波長光に対する感度が改善される。また、太陽光吸収率
の低減により動作温度が低くなり、動作状態における出
力は大きく改善される。したがって、本発明による太陽
電池素子は、産業上極めて利用価値が大きいものであ
る。
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】 半導体基板の受光面側に設けたPN接合
と、半導体基板の受光面の反対側に積層された複数の層
の透明膜を介して設けた金属反射膜とを有し、金属反射
膜に近い透明膜の屈折率は光がその直前に通過した層の
屈折率より小さいことを特徴とする光電変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4011821A JP2775543B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4011821A JP2775543B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 光電変換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05206490A true JPH05206490A (ja) | 1993-08-13 |
JP2775543B2 JP2775543B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=11788448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4011821A Expired - Lifetime JP2775543B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2775543B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004036658A1 (ja) * | 2002-10-15 | 2004-04-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | 太陽電池およびそれを用いた太陽電池モジュール |
JP2006120737A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 光電変換素子 |
WO2009119125A1 (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | 三菱重工業株式会社 | 光電変換装置 |
WO2009131212A1 (ja) * | 2008-04-25 | 2009-10-29 | 株式会社アルバック | 太陽電池 |
WO2010023867A1 (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | 株式会社エバテック | 薄膜太陽電池及びその製造方法、並びに薄膜太陽電池用基板 |
KR101406882B1 (ko) * | 2012-04-09 | 2014-06-16 | 한국과학기술원 | 텍스쳐링 표면을 가진 투명 필름을 이용한 유기 박막 태양전지 |
JP5554409B2 (ja) * | 2010-06-21 | 2014-07-23 | 三菱電機株式会社 | 光電変換装置 |
JP2021523580A (ja) * | 2018-06-06 | 2021-09-02 | 東北大学Northeastern University | 半積層型フレキシブルシリコン系薄膜太陽電池、及びその製造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57113292A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-14 | Fujitsu Ltd | Semiconductor light sensing device |
JPS6265478A (ja) * | 1985-09-18 | 1987-03-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
JPS6334980A (ja) * | 1986-07-29 | 1988-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | 光発電素子 |
JPH02120802A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-08 | Hoya Corp | 多層膜表面反射鏡 |
-
1992
- 1992-01-27 JP JP4011821A patent/JP2775543B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57113292A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-14 | Fujitsu Ltd | Semiconductor light sensing device |
JPS6265478A (ja) * | 1985-09-18 | 1987-03-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
JPS6334980A (ja) * | 1986-07-29 | 1988-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | 光発電素子 |
JPH02120802A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-08 | Hoya Corp | 多層膜表面反射鏡 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004036658A1 (ja) * | 2002-10-15 | 2004-04-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | 太陽電池およびそれを用いた太陽電池モジュール |
US7858873B2 (en) | 2002-10-15 | 2010-12-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Photovoltaic cell and photovoltaic module employing the same |
JP2006120737A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 光電変換素子 |
WO2009119125A1 (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | 三菱重工業株式会社 | 光電変換装置 |
WO2009131212A1 (ja) * | 2008-04-25 | 2009-10-29 | 株式会社アルバック | 太陽電池 |
JPWO2009131212A1 (ja) * | 2008-04-25 | 2011-08-25 | 株式会社アルバック | 太陽電池 |
WO2010023867A1 (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | 株式会社エバテック | 薄膜太陽電池及びその製造方法、並びに薄膜太陽電池用基板 |
JP5554409B2 (ja) * | 2010-06-21 | 2014-07-23 | 三菱電機株式会社 | 光電変換装置 |
KR101406882B1 (ko) * | 2012-04-09 | 2014-06-16 | 한국과학기술원 | 텍스쳐링 표면을 가진 투명 필름을 이용한 유기 박막 태양전지 |
JP2021523580A (ja) * | 2018-06-06 | 2021-09-02 | 東北大学Northeastern University | 半積層型フレキシブルシリコン系薄膜太陽電池、及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2775543B2 (ja) | 1998-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5261970A (en) | Optoelectronic and photovoltaic devices with low-reflectance surfaces | |
US4427839A (en) | Faceted low absorptance solar cell | |
US5646397A (en) | Optical design for photo-cell | |
Baker‐Finch et al. | Reflection of normally incident light from silicon solar cells with pyramidal texture | |
US4143234A (en) | Solar collector using total internal reflectance | |
US4644091A (en) | Photoelectric transducer | |
US20140202530A1 (en) | Light harvesting system employing surface features for efficient light trapping | |
JPS59104185A (ja) | 反射体を隔設した光起電半導体装置 | |
TWI402993B (zh) | 光電轉換元件與製造方法 | |
JPH088370B2 (ja) | 太陽電池用光閉じ込め構造体 | |
JP2775543B2 (ja) | 光電変換装置 | |
TW201324792A (zh) | 封裝結構及具有此封裝結構的太陽能電池 | |
Baraona et al. | 9. V-GROOVED SILICON SOLAR CELLS | |
Santbergen | Optical absorption factor of solar cells for PVT systems | |
JP2003197943A (ja) | 太陽電池素子及び太陽電池モジュール | |
JP2000150937A (ja) | 太陽電池セル及びその製造方法 | |
EP0607251B1 (en) | Improved optical design for photo-cell | |
JPS6088482A (ja) | 光電変換装置 | |
JPH0234975A (ja) | 光起電力素子 | |
Green | Surface texturing and patterning in solar cells | |
JPH01154570A (ja) | 光起電力素子 | |
JP2000196113A (ja) | 太陽電池 | |
JP2690963B2 (ja) | 光電変換装置 | |
CN217035656U (zh) | 一种太阳电池组件及系统 | |
JPH0539640Y2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980324 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080501 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090501 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100501 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110501 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110501 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120501 Year of fee payment: 14 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120501 Year of fee payment: 14 |