JPH05267702A - 集積型太陽電池装置 - Google Patents
集積型太陽電池装置Info
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- JPH05267702A JPH05267702A JP4093447A JP9344792A JPH05267702A JP H05267702 A JPH05267702 A JP H05267702A JP 4093447 A JP4093447 A JP 4093447A JP 9344792 A JP9344792 A JP 9344792A JP H05267702 A JPH05267702 A JP H05267702A
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- Japan
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- electrodes
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明の目的は、レーザ加工法が可能な光
閉じ込め効果を有する集積型太陽電池装置を提供するこ
とにある。 【構成】 この発明は、基板１の複数の領域毎に分割配
置された第１の電極７１、７２、７３と、第１の電極の
隣接間隔部近傍の一方に形成された絶縁性部材４１、４
２と、光活性層を含む半導体層５と、半導体層５上に形
成された第２の電極２１、２２、２３と、絶縁部材と隣
接間隔部との間に位置する第１の電極と前記第２の電極
とを接続する金属溶着部と、からなる集積型太陽電池装
置において、基板１の表面に、第１の電極７２、７３と
第２の電極２２とが接続される金属溶着部に対応する領
域を除いて高低差が１０μｍ〜１０ｍｍの凹凸を形成す
る。
閉じ込め効果を有する集積型太陽電池装置を提供するこ
とにある。 【構成】 この発明は、基板１の複数の領域毎に分割配
置された第１の電極７１、７２、７３と、第１の電極の
隣接間隔部近傍の一方に形成された絶縁性部材４１、４
２と、光活性層を含む半導体層５と、半導体層５上に形
成された第２の電極２１、２２、２３と、絶縁部材と隣
接間隔部との間に位置する第１の電極と前記第２の電極
とを接続する金属溶着部と、からなる集積型太陽電池装
置において、基板１の表面に、第１の電極７２、７３と
第２の電極２２とが接続される金属溶着部に対応する領
域を除いて高低差が１０μｍ〜１０ｍｍの凹凸を形成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、集積型太陽電池装置
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、太陽電池はクリーンなエネルギ源
として新エネルギとして最も注目をあびている。特に、
アモルファス太陽電池は低コスト化に有利なことから電
力用として有望であり、その研究開発が盛んに行なわれ
ている。
として新エネルギとして最も注目をあびている。特に、
アモルファス太陽電池は低コスト化に有利なことから電
力用として有望であり、その研究開発が盛んに行なわれ
ている。
【０００３】このような状況のなかで、集積型アモルフ
ァスシリコン太陽電池のパターニングプロセスとして、
例えば、特開昭６２−１２２３号公報に開示されている
ように、全工程をレーザで行なう方法が提案されてい
る。
ァスシリコン太陽電池のパターニングプロセスとして、
例えば、特開昭６２−１２２３号公報に開示されている
ように、全工程をレーザで行なう方法が提案されてい
る。
【０００４】図３は上記の方法を適用した集積型太陽電
池を示す斜視図である。図３に示すように、受光面とな
るガラスなどからなる透光性絶縁基板１上の複数の領域
毎にＩＴＯ／ＳｎＯ2あるいはＳｎＯ2などの透明電極２
１、２２、２３が分割配置される。この透明電極２１・・
・の隣接間隔部近傍の一方にＳｉＯ2などの絶縁性部材４
１、４２、４３及びこの絶縁部材４１、４２、４３に隣
接してＡｇペーストなどの導電部材３１・・・が設けられ
ている。
池を示す斜視図である。図３に示すように、受光面とな
るガラスなどからなる透光性絶縁基板１上の複数の領域
毎にＩＴＯ／ＳｎＯ2あるいはＳｎＯ2などの透明電極２
１、２２、２３が分割配置される。この透明電極２１・・
・の隣接間隔部近傍の一方にＳｉＯ2などの絶縁性部材４
１、４２、４３及びこの絶縁部材４１、４２、４３に隣
接してＡｇペーストなどの導電部材３１・・・が設けられ
ている。
【０００５】これらの製造方法については詳細は省略す
るが、前記透明電極２１・・・は基板１上の全面にまず形
成され、ＹＡＧレーザなどでパターニングを行ない、所
定の間隔を有して分割配置される。
るが、前記透明電極２１・・・は基板１上の全面にまず形
成され、ＹＡＧレーザなどでパターニングを行ない、所
定の間隔を有して分割配置される。
【０００６】この前記透明電極２１・・・上全面にｐｉｎ
接合を含み光活性層としてのアモルファスシリコンから
なる半導体層５が設けられている。
接合を含み光活性層としてのアモルファスシリコンから
なる半導体層５が設けられている。
【０００７】更に、この半導体層５上にＡｌからなる裏
面電極６１、６２、６３が形成される。前記絶縁部材４
１上に位置するこの半導体層５および裏面電極６１・・・
は、レーザにより除去され、各光電変換領域は分離され
る。
面電極６１、６２、６３が形成される。前記絶縁部材４
１上に位置するこの半導体層５および裏面電極６１・・・
は、レーザにより除去され、各光電変換領域は分離され
る。
【０００８】一方、透明電極２１・・・と裏面電極６１・・・
とは、絶縁部材４１・・・に隣接した箇所で、互いに溶着
した溶着部で電気的に接続される。
とは、絶縁部材４１・・・に隣接した箇所で、互いに溶着
した溶着部で電気的に接続される。
【０００９】この構造の特徴は隣接する光電変換領域の
裏面電極６１・・・透明電極２１・・・との接続を裏面電極６
１・・・をレーザにより溶着し、Ａｇペーストなどの導電
部材３１・・・を介して行なうこと、更に、隣接する光電
変換領域の裏面電極６の分離を絶縁部材４１・・・上で行
ない、光電変換領域の裏面電極と透明導電膜との短絡を
防止している点にある。
裏面電極６１・・・透明電極２１・・・との接続を裏面電極６
１・・・をレーザにより溶着し、Ａｇペーストなどの導電
部材３１・・・を介して行なうこと、更に、隣接する光電
変換領域の裏面電極６の分離を絶縁部材４１・・・上で行
ない、光電変換領域の裏面電極と透明導電膜との短絡を
防止している点にある。
【００１０】ところで、太陽電池の変換効率を向上させ
る方法の一つとして、光閉じ込め効果を利用したものが
ある。すなわち、光の入射面に高低差が数ミクロン以上
の凹凸を形成し、表面での入射光を多重反射させ、光を
太陽電池内部に有効に閉じ込めるものがある。
る方法の一つとして、光閉じ込め効果を利用したものが
ある。すなわち、光の入射面に高低差が数ミクロン以上
の凹凸を形成し、表面での入射光を多重反射させ、光を
太陽電池内部に有効に閉じ込めるものがある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】集積型太陽電池の形成
方法に、上述したレーザによる加工法を用いる場合に
は、レーザの進行軸上の加工面の位置がレーザの焦点か
らずれると精度の良い加工を行うことが出来ない。
方法に、上述したレーザによる加工法を用いる場合に
は、レーザの進行軸上の加工面の位置がレーザの焦点か
らずれると精度の良い加工を行うことが出来ない。
【００１２】このため、表面に数ミクロン以上の凹凸を
形成した基板を用いた集積型太陽電池を上記レーザ法で
加工することは困難であった。
形成した基板を用いた集積型太陽電池を上記レーザ法で
加工することは困難であった。
【００１３】この発明は上述した従来の問題点を解消す
べくなされたものして、レーザ加工法が可能な光閉じ込
め効果を有する集積型太陽電池装置を提供することをそ
の課題とする。
べくなされたものして、レーザ加工法が可能な光閉じ込
め効果を有する集積型太陽電池装置を提供することをそ
の課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明の集積型太陽電
池装置は、基板の複数の領域毎に分割配置された第１の
電極、この第１の電極の隣接間隔部近傍の一方に形成さ
れた絶縁性部材、前記第１の電極上に形成された光活性
層を含む半導体層、この半導体層上に形成された第２の
電極、前記絶縁部材と隣接間隔部との間に位置する前記
第１の電極と前記第２の電極とを接続する金属溶着部、
とからなる集積型太陽電池装置において、前記基板の表
面は、前記第１の電極と前記第２の電極とが接続される
金属溶着部に対応する領域を除いて高低差が１０μｍ〜
１０ｍｍの凹凸が形成されていることを特徴とする。
池装置は、基板の複数の領域毎に分割配置された第１の
電極、この第１の電極の隣接間隔部近傍の一方に形成さ
れた絶縁性部材、前記第１の電極上に形成された光活性
層を含む半導体層、この半導体層上に形成された第２の
電極、前記絶縁部材と隣接間隔部との間に位置する前記
第１の電極と前記第２の電極とを接続する金属溶着部、
とからなる集積型太陽電池装置において、前記基板の表
面は、前記第１の電極と前記第２の電極とが接続される
金属溶着部に対応する領域を除いて高低差が１０μｍ〜
１０ｍｍの凹凸が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
【作用】この発明によれば、受光部分においては、高低
差が１０μｍ〜１０ｍｍの凹凸により光が多重反射を
し、太陽電池内部に有効に取り込まれる。そして、レー
ザ加工による溶着部分は平坦なため高精度のレーザ加工
を施すことが出来る。
差が１０μｍ〜１０ｍｍの凹凸により光が多重反射を
し、太陽電池内部に有効に取り込まれる。そして、レー
ザ加工による溶着部分は平坦なため高精度のレーザ加工
を施すことが出来る。
【００１６】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１はこの発明の集積型太陽電池装置を示す斜
視図である。図１に示すように、受光面となるガラスな
どからなる透光性絶縁基板１の表面には銀電極と透明電
極とが接続される金属溶着部に対応する領域を除いて高
低差が１０μｍ〜１０ｍｍの凹凸が形成されている。こ
の透光性絶縁基板１の表面上にの複数の領域毎に銀（Ａ
ｇ）電極７１、７２、７３が分割配置される。上記基板
１の平坦部に位置する銀電極７１・・・の隣接間隔部近傍
の一方にＳｉＯ2などの絶縁性部材４１、４２及びこの
絶縁部材４１、４２に隣接してＡｇペーストなどの導電
部材３１、３２が設けられている。
明する。図１はこの発明の集積型太陽電池装置を示す斜
視図である。図１に示すように、受光面となるガラスな
どからなる透光性絶縁基板１の表面には銀電極と透明電
極とが接続される金属溶着部に対応する領域を除いて高
低差が１０μｍ〜１０ｍｍの凹凸が形成されている。こ
の透光性絶縁基板１の表面上にの複数の領域毎に銀（Ａ
ｇ）電極７１、７２、７３が分割配置される。上記基板
１の平坦部に位置する銀電極７１・・・の隣接間隔部近傍
の一方にＳｉＯ2などの絶縁性部材４１、４２及びこの
絶縁部材４１、４２に隣接してＡｇペーストなどの導電
部材３１、３２が設けられている。
【００１７】この前記銀電極７１・・・上全面にｐｉｎ接
合を含み光活性層としてのアモルファスシリコンからな
る半導体層５が設けられている。
合を含み光活性層としてのアモルファスシリコンからな
る半導体層５が設けられている。
【００１８】更に、この半導体層５上にＩＴＯ／ＳｎＯ
2あるいはＳｎＯ2などの透明電極２１、２２、２３が形
成される。前記基板１の平坦部の上に位置する絶縁部材
４１上の半導体層５および透明電極２１・・・は、レーザ
により除去され、各光電変換領域は分離される。
2あるいはＳｎＯ2などの透明電極２１、２２、２３が形
成される。前記基板１の平坦部の上に位置する絶縁部材
４１上の半導体層５および透明電極２１・・・は、レーザ
により除去され、各光電変換領域は分離される。
【００１９】一方、透明電極２１・・・と銀電極７１・・・と
は、絶縁部材４１・・・に隣接した箇所で、互いに溶着し
た溶着部で電気的に接続される。
は、絶縁部材４１・・・に隣接した箇所で、互いに溶着し
た溶着部で電気的に接続される。
【００２０】次にこの発明にかかる集積型太陽電池の製
造方法につき図２を参照して説明する。図２は各工程に
おける断面図である。
造方法につき図２を参照して説明する。図２は各工程に
おける断面図である。
【００２１】図２（ａ）に示すように、ガラスからなる
透光性絶縁基板１の一方の主面にスクリーン印刷法によ
りパラフィン１１をパターニング塗布する。すなわち、
受光領域以外の部分をパラフィン１１でマスクする。
透光性絶縁基板１の一方の主面にスクリーン印刷法によ
りパラフィン１１をパターニング塗布する。すなわち、
受光領域以外の部分をパラフィン１１でマスクする。
【００２２】次に、図２（ｂ）に示すように、基板１表
面にフッ化水素を３０分間吹き付ける。この時基板表面
はフッ化水素により侵食され、高低差１００μｍの凹凸
が形成されるが、パラフィン１１でマスクの下部分は平
坦な状態のまま残る。
面にフッ化水素を３０分間吹き付ける。この時基板表面
はフッ化水素により侵食され、高低差１００μｍの凹凸
が形成されるが、パラフィン１１でマスクの下部分は平
坦な状態のまま残る。
【００２３】この後、図２（ｃ）に示すように、基板１
１を１５０℃に加熱させ、パラフィンを気化させること
により、表面に凹凸面及び平坦部１２が形成された基板
１が得られる。
１を１５０℃に加熱させ、パラフィンを気化させること
により、表面に凹凸面及び平坦部１２が形成された基板
１が得られる。
【００２４】然る後、図２（ｄ）に示すように、銀（Ａ
ｇ）からなる電極を基板１全面に形成した後、形成する
複数個の光電変換領域に対応するように互いに分割し、
複数の銀電極７１、７２、７３が分割配置される。斯る
後に、基板の平坦部１２上に位置する各々分割配置され
た銀電極７１、７２、７３にそれらの隣接間隔部と平行
にＡｇペースト等をスクリーン印刷により塗布し、ペー
ストを硬化せしめて導電部材３１、３２を帯状に形成す
る。導電部材３１、３２と平行に、銀電極７１、７２、
７３の隣接間隔部の反対側に絶縁部材４１、４２を帯状
に形成する。この絶縁部材４１、４２としては、ガラス
等の無機物よりなるペーストをスクリーン印刷し、５０
０℃〜６００℃の温度で焼成することによって得られ
る。
ｇ）からなる電極を基板１全面に形成した後、形成する
複数個の光電変換領域に対応するように互いに分割し、
複数の銀電極７１、７２、７３が分割配置される。斯る
後に、基板の平坦部１２上に位置する各々分割配置され
た銀電極７１、７２、７３にそれらの隣接間隔部と平行
にＡｇペースト等をスクリーン印刷により塗布し、ペー
ストを硬化せしめて導電部材３１、３２を帯状に形成す
る。導電部材３１、３２と平行に、銀電極７１、７２、
７３の隣接間隔部の反対側に絶縁部材４１、４２を帯状
に形成する。この絶縁部材４１、４２としては、ガラス
等の無機物よりなるペーストをスクリーン印刷し、５０
０℃〜６００℃の温度で焼成することによって得られ
る。
【００２５】続いて、図２（ｅ）に示すように、前記導
電部材３１、３２、絶縁部材４１、４２及び銀電極７
１、７２、７３を含んで透光性絶縁基板１全面に内部に
pin接合を含み、光活性層としてのアモルファスシリコ
ン層からなる半導体膜５及びＩＴＯ、ＳｎＯ2等からな
る透明電極を２を順次形成する。そして基板１の平坦部
１２に位置する前記導電部材３１，３２上に透明電極２
の側から第１のレーザビーム８１を照射せしめ、銀電極
７１・・・透明電極２・・・を電気的に接続せしめる。
その後絶縁部材４１、４２上に透明電極２の露出方向側
から第２のレーザビーム８２を照射せしめ、透明電極２
及び半導体層５を除去し、互いに分割せしめ、図１に示
す集積型太陽電池装置を形成する。
電部材３１、３２、絶縁部材４１、４２及び銀電極７
１、７２、７３を含んで透光性絶縁基板１全面に内部に
pin接合を含み、光活性層としてのアモルファスシリコ
ン層からなる半導体膜５及びＩＴＯ、ＳｎＯ2等からな
る透明電極を２を順次形成する。そして基板１の平坦部
１２に位置する前記導電部材３１，３２上に透明電極２
の側から第１のレーザビーム８１を照射せしめ、銀電極
７１・・・透明電極２・・・を電気的に接続せしめる。
その後絶縁部材４１、４２上に透明電極２の露出方向側
から第２のレーザビーム８２を照射せしめ、透明電極２
及び半導体層５を除去し、互いに分割せしめ、図１に示
す集積型太陽電池装置を形成する。
【００２６】レーザの加工スポット径は約２０μｍ、焦
点距離の許容誤差は５０μｍ程度であるため、高低差１
００μｍの凹凸表面を精度良く加工することが困難であ
るが、レーザ加工を施す面を平坦にしているため、この
加工が行える。
点距離の許容誤差は５０μｍ程度であるため、高低差１
００μｍの凹凸表面を精度良く加工することが困難であ
るが、レーザ加工を施す面を平坦にしているため、この
加工が行える。
【００２７】表１にこの発明による集積型太陽電池と図
４に示す従来の太陽電池との特性を夫々測定した結果を
示す。
４に示す従来の太陽電池との特性を夫々測定した結果を
示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１から明らかなように、この発明によれ
ば、入射光が有効に初伝送内に取り込まれ、短絡電流が
上昇し、太陽電池特性が向上していることが分かる。
ば、入射光が有効に初伝送内に取り込まれ、短絡電流が
上昇し、太陽電池特性が向上していることが分かる。
【００３０】尚、上述した実施例においては、基板から
逆方向から光を入射する太陽電池につき説明したが、基
板側から光を入射する構造の太陽電池についても同様に
構成できる。
逆方向から光を入射する太陽電池につき説明したが、基
板側から光を入射する構造の太陽電池についても同様に
構成できる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、受光部分においては、高低差が１０μｍ〜１０ｍｍ
の凹凸により光が多重反射をし、太陽電池内部に有効に
取り込まれ、太陽電池特性を向上させることができる。
ば、受光部分においては、高低差が１０μｍ〜１０ｍｍ
の凹凸により光が多重反射をし、太陽電池内部に有効に
取り込まれ、太陽電池特性を向上させることができる。
【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】この発明の集積型太陽電池装置の製造方法の一
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
【図３】従来の集積型太陽電池装置を示す斜視図であ
る。
る。
１ 透光性絶縁基板 ２、２１、２２、２３ 透明電極 ４１、４２、４３ 絶縁部材 ５ 半導体層 ６１、６２、６３ 裏面電極 ７１、７２、７３ 銀電極
Claims (1)
- 【請求項１】 基板の複数の領域毎に分割配置された第
１の電極、この第１の電極の隣接間隔部近傍の一方に形
成された絶縁性部材、前記第１の電極上に形成された光
活性層を含む半導体層、この半導体層上に形成された第
２の電極、前記絶縁部材と隣接間隔部との間に位置する
前記第１の電極と前記第２の電極とを接続する金属溶着
部、とからなる集積型太陽電池装置において、前記基板
の表面は、前記第１の電極と前記第２の電極とが接続さ
れる金属溶着部に対応する領域を除いて高低差が１０μ
ｍ〜１０ｍｍの凹凸が形成されていることを特徴とする
集積型太陽電池装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4093447A JPH05267702A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 集積型太陽電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4093447A JPH05267702A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 集積型太陽電池装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05267702A true JPH05267702A (ja) | 1993-10-15 |
Family
ID=14082585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4093447A Pending JPH05267702A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 集積型太陽電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05267702A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011210941A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Toppan Forms Co Ltd | 太陽電池 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02164077A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-25 | Hitachi Ltd | アモルファスシリコン太陽電池 |
| JPH03124066A (ja) * | 1989-10-06 | 1991-05-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP4093447A patent/JPH05267702A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02164077A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-25 | Hitachi Ltd | アモルファスシリコン太陽電池 |
| JPH03124066A (ja) * | 1989-10-06 | 1991-05-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011210941A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Toppan Forms Co Ltd | 太陽電池 |
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