JPH0554276B2 - - Google Patents
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- JPH0554276B2 JPH0554276B2 JP58209769A JP20976983A JPH0554276B2 JP H0554276 B2 JPH0554276 B2 JP H0554276B2 JP 58209769 A JP58209769 A JP 58209769A JP 20976983 A JP20976983 A JP 20976983A JP H0554276 B2 JPH0554276 B2 JP H0554276B2
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- 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
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- H01L31/02005—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02008—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules
- H01L31/0201—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules comprising specially adapted module bus-bar structures
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- H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
- H01L31/0465—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate comprising particular structures for the electrical interconnection of adjacent PV cells in the module
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、大面積の太陽電池に係わり、特に複
数の小面積電池部分に分割された大面積の太陽電
池の小面積電池部分の相互接続を容易に行い得る
大面積の太陽電池に係わる。又、本発明は相互に
接続された上記の如き大面積の太陽電池に係わ
る。
数の小面積電池部分に分割された大面積の太陽電
池の小面積電池部分の相互接続を容易に行い得る
大面積の太陽電池に係わる。又、本発明は相互に
接続された上記の如き大面積の太陽電池に係わ
る。
結晶シリコンデバイスは巨大な半導体産業の基
盤を成すものであるが、結晶シリコンから成るデ
バイスは所望のとおりに変更できない固定的なパ
ラメータを有し、多量の材料を必要とし、比較的
小さな面積にしか製造され得ず、且つ製造のため
に高い費用と長い時間を費やす。
盤を成すものであるが、結晶シリコンから成るデ
バイスは所望のとおりに変更できない固定的なパ
ラメータを有し、多量の材料を必要とし、比較的
小さな面積にしか製造され得ず、且つ製造のため
に高い費用と長い時間を費やす。
アモルフアスシリコンに基づくデバイスは、結
晶シリコンのこれらの欠点を排除することができ
る。アモルフアスシリコンは直接遷移形半導体と
同様な特性を備えた光吸収端を有し、厚み50ミク
ロンの結晶質シリコンが吸収するのと同量の光を
吸収するのに１ミクロン又はそれ以下の厚みしか
要さず、その上、結晶質シリコンよりも速くかつ
容易に大面積に製作され得る。
晶シリコンのこれらの欠点を排除することができ
る。アモルフアスシリコンは直接遷移形半導体と
同様な特性を備えた光吸収端を有し、厚み50ミク
ロンの結晶質シリコンが吸収するのと同量の光を
吸収するのに１ミクロン又はそれ以下の厚みしか
要さず、その上、結晶質シリコンよりも速くかつ
容易に大面積に製作され得る。
従つて、もし所望ならば、堆積設備の大きさに
のみ制限されるであろう比較的に大きな面積を有
し得、また結晶質のものから作られるものと均等
なｐ−ｎ接合デバイスを作ろうとしたとき、ｐ形
及びｎ形の材料を形成すべく容易にドープされ得
るアモルフアス半導体合金又は薄膜のための容易
な堆積法の開発に多大な努力が払われてきた。
のみ制限されるであろう比較的に大きな面積を有
し得、また結晶質のものから作られるものと均等
なｐ−ｎ接合デバイスを作ろうとしたとき、ｐ形
及びｎ形の材料を形成すべく容易にドープされ得
るアモルフアス半導体合金又は薄膜のための容易
な堆積法の開発に多大な努力が払われてきた。
エネルギギヤツプ中の局在状態の密度が著しく
低下された、高品質の電気的特性を有する大幅に
改善されたアモルフアスシリコン合金が1980年10
月７日に発行されたスタンフオード R.オヴシ
ンスキー及びアルン・マダン（Stanford R.
Ovshinsky and Arun Madan）の米国特許第
4226898号「結晶質半導体と等価のアモルフアス
半導体」に記載されたグロー放電デポジシヨン
と、1980年８月12日に前記特許と同じ表題の下に
発行されたスタンフオード R.オヴシンスキー
及びマサツグ・イズ（Masatsugu Izu）の米国特
許第4217374号に記載された蒸着とによつて製作
された。本明細書中に参考として示されるこれら
の特許に開示されているところでは、アモルフア
スシリコン半導体へ、この半導体の局在状態の密
度を実質的に低下させるためにフツ素が導入され
る。フツ素原子は寸法が小さく、アモルフアス体
へ容易に導入され得るために、活性化されたフツ
素は特に容易に拡散してアモルフアス体のアモル
フアスシリコンと結合し、アモルフアス体に局在
する欠陥状態の密度を実質的に低下すると思われ
る。フツ素はシリコンのダングリングボンドと結
合して、フレキシブルな結合角を具えた部分的に
イオン性の安定的な結合と思われるものを形成
し、その結果ダングリングボンドのターミネート
は、水素及び他の元素によるよりも安定しかつ有
効となる。フツ素は極度に小型な原子で、反応度
が高く、Siとの結合力も高くかつ非常に電気陰性
度が高いので、単独でまたは水素と共に用いられ
る場合、水素よりも有効なターミネータ元素であ
ると考えられる。
低下された、高品質の電気的特性を有する大幅に
改善されたアモルフアスシリコン合金が1980年10
月７日に発行されたスタンフオード R.オヴシ
ンスキー及びアルン・マダン（Stanford R.
Ovshinsky and Arun Madan）の米国特許第
4226898号「結晶質半導体と等価のアモルフアス
半導体」に記載されたグロー放電デポジシヨン
と、1980年８月12日に前記特許と同じ表題の下に
発行されたスタンフオード R.オヴシンスキー
及びマサツグ・イズ（Masatsugu Izu）の米国特
許第4217374号に記載された蒸着とによつて製作
された。本明細書中に参考として示されるこれら
の特許に開示されているところでは、アモルフア
スシリコン半導体へ、この半導体の局在状態の密
度を実質的に低下させるためにフツ素が導入され
る。フツ素原子は寸法が小さく、アモルフアス体
へ容易に導入され得るために、活性化されたフツ
素は特に容易に拡散してアモルフアス体のアモル
フアスシリコンと結合し、アモルフアス体に局在
する欠陥状態の密度を実質的に低下すると思われ
る。フツ素はシリコンのダングリングボンドと結
合して、フレキシブルな結合角を具えた部分的に
イオン性の安定的な結合と思われるものを形成
し、その結果ダングリングボンドのターミネート
は、水素及び他の元素によるよりも安定しかつ有
効となる。フツ素は極度に小型な原子で、反応度
が高く、Siとの結合力も高くかつ非常に電気陰性
度が高いので、単独でまたは水素と共に用いられ
る場合、水素よりも有効なターミネータ元素であ
ると考えられる。
太陽電池デバイスの効率は電池を積重ねること
によつて高められ得ることが今や知られている。
太陽電池デバイスの効率を高めるのに多数の電池
を使用するというこの概念は、遅くとも1955年に
E.D.ジヤクソン（E.D.Jackson）により、1960年
８月16日付で発行された米国特許第2949498号に
おいて検討された。この特許で検討された多数の
電池による構造には、ｐ−ｎ接合の結晶質半導体
デバイスが使用された。この概念は本質的に、太
陽スペクトルの様々な部分をより有効に集めかつ
開回路電圧（Voc.）を増大するのに異なるバン
ドギヤツプのデバイスを使用する方向にある。タ
ンデム電池デバイスは２個またはそれ以上の電池
を有し、光は各電池を連続的に透過し、これらの
電池はまずバンドギヤツプの大きい材料のものが
配置され、その次に第一の電池を透過した光を吸
収するべくより小さいバンドギヤツプの材料のも
のが配置される。各電池から発生される電流を実
質的に同一の電流値とすることによつて各電池の
総合開回路電圧は増大され得、それによつて、入
射光によつて生成されるエネルギを完全に利用す
るデバイスが製造される。
によつて高められ得ることが今や知られている。
太陽電池デバイスの効率を高めるのに多数の電池
を使用するというこの概念は、遅くとも1955年に
E.D.ジヤクソン（E.D.Jackson）により、1960年
８月16日付で発行された米国特許第2949498号に
おいて検討された。この特許で検討された多数の
電池による構造には、ｐ−ｎ接合の結晶質半導体
デバイスが使用された。この概念は本質的に、太
陽スペクトルの様々な部分をより有効に集めかつ
開回路電圧（Voc.）を増大するのに異なるバン
ドギヤツプのデバイスを使用する方向にある。タ
ンデム電池デバイスは２個またはそれ以上の電池
を有し、光は各電池を連続的に透過し、これらの
電池はまずバンドギヤツプの大きい材料のものが
配置され、その次に第一の電池を透過した光を吸
収するべくより小さいバンドギヤツプの材料のも
のが配置される。各電池から発生される電流を実
質的に同一の電流値とすることによつて各電池の
総合開回路電圧は増大され得、それによつて、入
射光によつて生成されるエネルギを完全に利用す
るデバイスが製造される。
太陽電池を大量生産し得ることは、商業的に明
らかに重要である。太陽電池の製造に関しバツチ
処理によつて制限される結晶質シリコンとは異な
り、アモルフアスシリコン合金は大型の連続的な
処理システムにおいて太陽電池を構成するべく、
比較的大面積の基板全面にわたつて多数の層状に
デポジツトされ得る。上記のような連続処理シス
テムは例えば、目下出願中の米国特許出願、即ち
1980年５月19日付出願の出願番号第151301号「ｐ
形にドープされたシリコン薄膜の製造方法及び該
薄膜から成るデバイス」、1981年３月16日付出願
の出願番号第244386号「アモルフアス半導体材料
の連続デポジツトシステム」、1981年３月16日付
出願の出願番号第240493号「連続的なアモルフア
ス太陽電池製造システム」、1981年９月28日付出
願の出願番号第306146号「多数チヤンバ式のデポ
ジシヨン及び絶縁のシステム及び方法」、及び
1982年３月19日付出願の出願番号第359825号「タ
ンデム形太陽電池を連続的に製造する方法及び装
置」に開示されている。これらの米国出願の開示
によれば、基板は連続する３個一組のデポジシヨ
ンチヤンバを連続的に通され得、その際各チヤン
バでは特定の材料が専らデポジツトされる。ｐ−
ｉ−ｎ形の形態の太陽電池の製造において、各３
個組チヤンバの第一のチヤンバはｐ形のアモルフ
アス半導体材料のデポジシヨンに、第二のチヤン
バは真性半導体材料のデポジシヨンに、第三のチ
ヤンバはｎ形のアモルフアス半導体材料のデポジ
シヨンに用いられる。
らかに重要である。太陽電池の製造に関しバツチ
処理によつて制限される結晶質シリコンとは異な
り、アモルフアスシリコン合金は大型の連続的な
処理システムにおいて太陽電池を構成するべく、
比較的大面積の基板全面にわたつて多数の層状に
デポジツトされ得る。上記のような連続処理シス
テムは例えば、目下出願中の米国特許出願、即ち
1980年５月19日付出願の出願番号第151301号「ｐ
形にドープされたシリコン薄膜の製造方法及び該
薄膜から成るデバイス」、1981年３月16日付出願
の出願番号第244386号「アモルフアス半導体材料
の連続デポジツトシステム」、1981年３月16日付
出願の出願番号第240493号「連続的なアモルフア
ス太陽電池製造システム」、1981年９月28日付出
願の出願番号第306146号「多数チヤンバ式のデポ
ジシヨン及び絶縁のシステム及び方法」、及び
1982年３月19日付出願の出願番号第359825号「タ
ンデム形太陽電池を連続的に製造する方法及び装
置」に開示されている。これらの米国出願の開示
によれば、基板は連続する３個一組のデポジシヨ
ンチヤンバを連続的に通され得、その際各チヤン
バでは特定の材料が専らデポジツトされる。ｐ−
ｉ−ｎ形の形態の太陽電池の製造において、各３
個組チヤンバの第一のチヤンバはｐ形のアモルフ
アス半導体材料のデポジシヨンに、第二のチヤン
バは真性半導体材料のデポジシヨンに、第三のチ
ヤンバはｎ形のアモルフアス半導体材料のデポジ
シヨンに用いられる。
上記グロー放電デポジシヨン技術での大量生産
によつて製造される大面積の太陽電池はロールの
形態で得られ、このロールは、上に半導体層が連
続的にデポジツトされた基板の細長い帯状体から
成る。半導体層のデポジシヨンに続いて、有用な
半導体デバイスを完璧に製造するためのステツプ
が更に実施されるべきであることはよく知られて
いる。このステツプにおいて半導体層の上面に、
高い光透過率及び高い導電率を特徴とする透明な
導電性コーテイングがデポジシヨンされる。その
後上記の光起電力材料の帯状体ロールは、このロ
ールから直列かまたは並列の電気的相互接続に適
した複数個の大面積太陽電池を形成するべく処理
される。
によつて製造される大面積の太陽電池はロールの
形態で得られ、このロールは、上に半導体層が連
続的にデポジツトされた基板の細長い帯状体から
成る。半導体層のデポジシヨンに続いて、有用な
半導体デバイスを完璧に製造するためのステツプ
が更に実施されるべきであることはよく知られて
いる。このステツプにおいて半導体層の上面に、
高い光透過率及び高い導電率を特徴とする透明な
導電性コーテイングがデポジシヨンされる。その
後上記の光起電力材料の帯状体ロールは、このロ
ールから直列かまたは並列の電気的相互接続に適
した複数個の大面積太陽電池を形成するべく処理
される。
上記においてフツ素を含むアモルフアス半導体
層を有する太陽電池について説明したが、本発明
は特別の処理ガスから製作されるアモルフアス半
導体に限定されないことに留意されたい。その上
本出願は、(1)アモルフアスであつても、結晶質で
あつても、多晶質であつても、あるいは(2)フツ素
を含んでいようといまいと、あらゆる組成の太陽
電池における使用に等しく適する。
層を有する太陽電池について説明したが、本発明
は特別の処理ガスから製作されるアモルフアス半
導体に限定されないことに留意されたい。その上
本出願は、(1)アモルフアスであつても、結晶質で
あつても、多晶質であつても、あるいは(2)フツ素
を含んでいようといまいと、あらゆる組成の太陽
電池における使用に等しく適する。
「組成的に加減される材料及び材料の合成方
法」という標題の下に1982年９月23日付で出願さ
れ、本特許出願と同一の譲受人に権利譲渡された
米国特許出願は、以前に試みられて放棄された材
料あるいは合成された新材料から光起電力特性レ
スポンスを得るための基礎を提供する。
法」という標題の下に1982年９月23日付で出願さ
れ、本特許出願と同一の譲受人に権利譲渡された
米国特許出願は、以前に試みられて放棄された材
料あるいは合成された新材料から光起電力特性レ
スポンスを得るための基礎を提供する。
標題「改良された太陽電池及び該電池の製法」
の下にプレム・ナス（Prem Nath）によつて
1982年２月11日付で出願された米国特許出願第
347779号は、大面積の太陽電池を電気的に分離さ
れた複数個の小面積電池部分に細分する方法を開
示しており、該電池部分は、改良された高効率の
大面積太陽電池をもたらすべく電気的に相互接続
される。
の下にプレム・ナス（Prem Nath）によつて
1982年２月11日付で出願された米国特許出願第
347779号は、大面積の太陽電池を電気的に分離さ
れた複数個の小面積電池部分に細分する方法を開
示しており、該電池部分は、改良された高効率の
大面積太陽電池をもたらすべく電気的に相互接続
される。
本発明は大面積電池を電気的に相互接続して、
隣接し合い、電気的に相互接続された大面積電池
を提供することを目的とする。
隣接し合い、電気的に相互接続された大面積電池
を提供することを目的とする。
この本発明の目的は、導電性表面を有する共通
基板と該共通基板上に並置された複数の半導体層
と各半導体層上に形成された個別の透明導電膜と
を具えた互いに電気的に分離された複数の小面積
電池部分と、該共通基板上に該基板とは絶縁され
て設けられ該複数の小面積電池部分の前記透明導
電膜を共通に接続する導電性母線の複数と、前記
基板上に該基板とは絶縁されて設けられ該導電性
母線の複数を共通に接続する導電体と、を具備す
る太陽電池を複数有しており、前記複数の太陽電
池の一方の前記導電体と他方の前記共通基板とを
接続することにより前記複数の太陽電池が直列接
続されていることを特徴とする大面積太陽電池 によつて達成される。
基板と該共通基板上に並置された複数の半導体層
と各半導体層上に形成された個別の透明導電膜と
を具えた互いに電気的に分離された複数の小面積
電池部分と、該共通基板上に該基板とは絶縁され
て設けられ該複数の小面積電池部分の前記透明導
電膜を共通に接続する導電性母線の複数と、前記
基板上に該基板とは絶縁されて設けられ該導電性
母線の複数を共通に接続する導電体と、を具備す
る太陽電池を複数有しており、前記複数の太陽電
池の一方の前記導電体と他方の前記共通基板とを
接続することにより前記複数の太陽電池が直列接
続されていることを特徴とする大面積太陽電池 によつて達成される。
好ましい具体例によれば、電気的相互接続用の
大面積の太陽電池は共通の基板を分有する電気的
に分離された複数個の小面積電池部分に分割され
る。各小面積電池部分は、共通の基板の一つの表
面上に形成される複数層の半導体層と半導体層の
最上面に施される透明導電膜とを含む。透明導電
膜は、小面積電池部分を他の小面積電池部分から
電気的に分離するため、他の小面積電池部分の透
明導電膜とは電気的に分離されている。透明導電
膜は、マトリツクス状に設けられ、その結果、マ
トリツクス状に配列された複数個の小面積電池部
分が得られる。
大面積の太陽電池は共通の基板を分有する電気的
に分離された複数個の小面積電池部分に分割され
る。各小面積電池部分は、共通の基板の一つの表
面上に形成される複数層の半導体層と半導体層の
最上面に施される透明導電膜とを含む。透明導電
膜は、小面積電池部分を他の小面積電池部分から
電気的に分離するため、他の小面積電池部分の透
明導電膜とは電気的に分離されている。透明導電
膜は、マトリツクス状に設けられ、その結果、マ
トリツクス状に配列された複数個の小面積電池部
分が得られる。
互いに分離された透明導電膜間に残された半導
体層上には、互いに離隔した複数本の導電母線
が、設けられ、夫々、例えば一列に配列された複
数個の小面積電池部分の透明導電膜に電気的に接
続される。
体層上には、互いに離隔した複数本の導電母線
が、設けられ、夫々、例えば一列に配列された複
数個の小面積電池部分の透明導電膜に電気的に接
続される。
各母線は大面積電池の半導体層上の同一領域
上、好ましくは大面積電池の周縁領域に達してお
り、該領域は母線がその下方に位置する基板と短
絡されるのを防止するために電気的に絶縁されて
いる。
上、好ましくは大面積電池の周縁領域に達してお
り、該領域は母線がその下方に位置する基板と短
絡されるのを防止するために電気的に絶縁されて
いる。
細長い導電性の帯状体が、前記の領域上に横た
わり、互いに離隔した複数本の母線各々を電気的
に相互接続すると共に太陽電池の第１の電極を提
供する。
わり、互いに離隔した複数本の母線各々を電気的
に相互接続すると共に太陽電池の第１の電極を提
供する。
基板への電気的アクセス又は接触（electrical
access）が大面積電池の上側面の方から設けら
れ、太陽電池の第２の電極が提供される。電気的
接触は大面積電池の周縁領域内に打ち込まれた１
個または複数個の導電性のリベツトか、または基
板の１個または複数個の露出個所によつて実現さ
れる。実現される電気的接触の方式に係わり無
く、基板は大面積電池が直列または並列に接続さ
れるのを可能にするに十分なほど接触可能とな
る。
access）が大面積電池の上側面の方から設けら
れ、太陽電池の第２の電極が提供される。電気的
接触は大面積電池の周縁領域内に打ち込まれた１
個または複数個の導電性のリベツトか、または基
板の１個または複数個の露出個所によつて実現さ
れる。実現される電気的接触の方式に係わり無
く、基板は大面積電池が直列または並列に接続さ
れるのを可能にするに十分なほど接触可能とな
る。
最後に、電池は上側及び下側の保護カバーによ
つて、電池の電極との接続のみが前記カバーから
伸長するようにして被覆され得る。
つて、電池の電極との接続のみが前記カバーから
伸長するようにして被覆され得る。
本発明における小面積電池部分の相互接続は、
特に組立ライン生産に適している。更に、本発明
における隣接し合う大面積の光起電力デバイスの
電気的な相互接続も特に流れ作業生産に適してい
る。これらの方法は先行技術の電気的接続技術に
比較して、作業の単純さ、材料の節約及び製造時
間の短縮を特徴とする。
特に組立ライン生産に適している。更に、本発明
における隣接し合う大面積の光起電力デバイスの
電気的な相互接続も特に流れ作業生産に適してい
る。これらの方法は先行技術の電気的接続技術に
比較して、作業の単純さ、材料の節約及び製造時
間の短縮を特徴とする。
このように製造される電気的に相互接続された
大面積太陽電池は、家庭でまたは商業的に消費さ
れる電力の供給に使用され得る。
大面積太陽電池は、家庭でまたは商業的に消費さ
れる電力の供給に使用され得る。
以下、本発明の好適な具体例を関連する技術と
ともに図面を用いて詳述する。
ともに図面を用いて詳述する。
タンデム形太陽電池
添付の図面、とくに第１図を参照すれば、
各々の層がアモルフアス半導体合金よりなる透
明導電膜を含む連続するｐ−ｉ−ｎ層により形
成される積重ねたタンデム形ないしカスケード
形の太陽電池が符号１０で全体的に示されてい
る。本明細書中に説明する方法は積層形ｐ−ｉ
−ｎ太陽電池の製造にのみ限定されるものでは
なく、改良形シヨツトキ・タイプないし改良形
MIS（金属−絶縁−半導体）タイプの電池の製
造または単に改良形半導体デバイスの製造にも
係る。
各々の層がアモルフアス半導体合金よりなる透
明導電膜を含む連続するｐ−ｉ−ｎ層により形
成される積重ねたタンデム形ないしカスケード
形の太陽電池が符号１０で全体的に示されてい
る。本明細書中に説明する方法は積層形ｐ−ｉ
−ｎ太陽電池の製造にのみ限定されるものでは
なく、改良形シヨツトキ・タイプないし改良形
MIS（金属−絶縁−半導体）タイプの電池の製
造または単に改良形半導体デバイスの製造にも
係る。
電池の形式とは無関係に本明細書に説明した
大面積電池とその製造技術は、半導体材料の層
とこの半導体層の上面にデポジツトした透明導
電層により形成される太陽電池に有効である。
大面積電池とその製造技術は、半導体材料の層
とこの半導体層の上面にデポジツトした透明導
電層により形成される太陽電池に有効である。
さらに特定的には、第１図は複数のｐ−ｉ−
ｎ太陽電池１２ａ，１２ｂ及び１２ｃを示す。
いちばん下側の電池１２ａの下に透明導電層で
あるか又は金属表面箔により形成される基板１
１がある。ある種の適用例では薄い酸化物層及
び／又は半導体材料の適用に先立ち一連のベー
ス接点が要求されうるが、本発明においては基
板という用語は可撓性薄膜のみに限らず前処理
によりここに付加されるすべてのエレメントを
も含むものとする。さらに一般的には、基板１
１はステンレススチール、アルミニウム、タン
タル、モリブデン又はクロームよりなることも
できる。その他の材料、特に導電層を付着させ
たガラス製絶縁ベースを含む材料を用いること
もできる。
ｎ太陽電池１２ａ，１２ｂ及び１２ｃを示す。
いちばん下側の電池１２ａの下に透明導電層で
あるか又は金属表面箔により形成される基板１
１がある。ある種の適用例では薄い酸化物層及
び／又は半導体材料の適用に先立ち一連のベー
ス接点が要求されうるが、本発明においては基
板という用語は可撓性薄膜のみに限らず前処理
によりここに付加されるすべてのエレメントを
も含むものとする。さらに一般的には、基板１
１はステンレススチール、アルミニウム、タン
タル、モリブデン又はクロームよりなることも
できる。その他の材料、特に導電層を付着させ
たガラス製絶縁ベースを含む材料を用いること
もできる。
各々のセル１２ａ，１２ｂ及び１２ｃは、１
具体例では少くとも１個のシリコン合金を含む
半導体層を含む。各々の合金層は、ｎ形導電性
半導体すなわち層２０ａ，２０ｂ及び２０ｃ、
真性半導体層１８ａ，１８ｂ及び１８ｃ、及び
ｐ形導電性半導体すなわち層１６ａ，１６ｂ及
び１６ｃを含んでいる。図示の如く、電池１２
ｂは中間電池であり、第１図に示す如く追加の
中間電池を図示の電池の上に積層することも本
発明の範囲を逸脱することなく可能である。
具体例では少くとも１個のシリコン合金を含む
半導体層を含む。各々の合金層は、ｎ形導電性
半導体すなわち層２０ａ，２０ｂ及び２０ｃ、
真性半導体層１８ａ，１８ｂ及び１８ｃ、及び
ｐ形導電性半導体すなわち層１６ａ，１６ｂ及
び１６ｃを含んでいる。図示の如く、電池１２
ｂは中間電池であり、第１図に示す如く追加の
中間電池を図示の電池の上に積層することも本
発明の範囲を逸脱することなく可能である。
本発明の好ましい具体例ではフツ素を含むア
モルフアス半導体合金が電池１２の各々の層を
形成するために用いられ、さらにこれらの層は
フツ素を添加した又は添加しない結晶性又は多
結晶性材料で形成することもできる。本明細書
中に開示した発明は材質又は結晶化の程度にか
かわらず太陽電池に適用可能である。
モルフアス半導体合金が電池１２の各々の層を
形成するために用いられ、さらにこれらの層は
フツ素を添加した又は添加しない結晶性又は多
結晶性材料で形成することもできる。本明細書
中に開示した発明は材質又は結晶化の程度にか
かわらず太陽電池に適用可能である。
各々の電池１２ａ，１２ｂ及び１２ｃについ
て、ｐ形半導体層１６ａ，１６ｂ，１６ｃは理
想的に光吸収度が低く、導電率の高い層であ
る。真性半導体層１８ａ，１８ｂ，１８ｃは太
陽光応答に調整した波長しきい値、高い光吸収
率、低い暗導電性及び高い光導電率を特徴と
し、さらに特定の電池を適用するためバンドギ
ヤツプを最適化するために充分な量の単数又は
複数のバンドギヤツプ調整原素を含む。好まし
くは真性層は、最低バンドギヤツプを有する電
池１２ａ、最高バンドギヤツプを有する電池１
２ｃ及び他の２つのギヤツプの間のバンドギヤ
ツプを有する電池１２ｂを提供すべく調整され
たバンドギヤツプである。ｎ型層２０ａ，２０
ｂ及び２０ｃは低い光吸収率と高い導電性合金
材料とを特徴とする。ｎ形層の厚さは好ましく
はおよそ25から100オングストロームの範囲内
にある。バンドギヤツプが調整されたアモルフ
アス真性合金層の厚さは好ましくはおよそ2000
オングストロームから3000オングストロームの
間に含まれる。ｐ形層の厚さは好ましくは50か
ら500オングストローム間にある。正孔の拡散
距離が短かいため、ｐ形層は一般に可能なかぎ
り薄くされるあろう。さらにいちばん外側の
層、ここではｐ形層２０ｃだが、光の吸収を防
ぐため可能なかかぎり薄くされ、またバンドギ
ヤツプを調整する単数又は複数の原素を含む必
要はない。
て、ｐ形半導体層１６ａ，１６ｂ，１６ｃは理
想的に光吸収度が低く、導電率の高い層であ
る。真性半導体層１８ａ，１８ｂ，１８ｃは太
陽光応答に調整した波長しきい値、高い光吸収
率、低い暗導電性及び高い光導電率を特徴と
し、さらに特定の電池を適用するためバンドギ
ヤツプを最適化するために充分な量の単数又は
複数のバンドギヤツプ調整原素を含む。好まし
くは真性層は、最低バンドギヤツプを有する電
池１２ａ、最高バンドギヤツプを有する電池１
２ｃ及び他の２つのギヤツプの間のバンドギヤ
ツプを有する電池１２ｂを提供すべく調整され
たバンドギヤツプである。ｎ型層２０ａ，２０
ｂ及び２０ｃは低い光吸収率と高い導電性合金
材料とを特徴とする。ｎ形層の厚さは好ましく
はおよそ25から100オングストロームの範囲内
にある。バンドギヤツプが調整されたアモルフ
アス真性合金層の厚さは好ましくはおよそ2000
オングストロームから3000オングストロームの
間に含まれる。ｐ形層の厚さは好ましくは50か
ら500オングストローム間にある。正孔の拡散
距離が短かいため、ｐ形層は一般に可能なかぎ
り薄くされるあろう。さらにいちばん外側の
層、ここではｐ形層２０ｃだが、光の吸収を防
ぐため可能なかかぎり薄くされ、またバンドギ
ヤツプを調整する単数又は複数の原素を含む必
要はない。
次に理解すべきことは、半導体層のデポジシ
ヨンに続いて、次のデポジシヨン工程がおこな
われるという点である。この工程では、高導電
率及び高光透過率を有する連続的又は不連続的
な透明導電膜２２がｎ形層２０ｃ上に付加され
る。この透明導電膜２２は例えば、インジウム
すず酸化物（ITO）すず酸カドミウム
（Cd2SnO4）又はドープされた酸化すず
（SnO2）の500オングストロームの薄膜であり
得る。グリツドパターン２４は透明導電膜上に
一般に付加されるが、透明導電膜２２はふつう
充分な導電性を示すから、充分に小面積の太陽
電池の場合、グリツドパターン２４は必要とし
ない。しかしながら大面積（１平方フート）の
太陽電池が製造される本発明のような適用で
は、グリツドパターン２４はキヤリヤパスを短
縮しその導電効率を高めるべく透明の導電膜２
２上に設けられる。この透明導電膜２２は半導
体層の上に直接的に設けられ、底面電極として
働く導電性基板１１と共に光起電デバイス１０
のための電極として機能する。
ヨンに続いて、次のデポジシヨン工程がおこな
われるという点である。この工程では、高導電
率及び高光透過率を有する連続的又は不連続的
な透明導電膜２２がｎ形層２０ｃ上に付加され
る。この透明導電膜２２は例えば、インジウム
すず酸化物（ITO）すず酸カドミウム
（Cd2SnO4）又はドープされた酸化すず
（SnO2）の500オングストロームの薄膜であり
得る。グリツドパターン２４は透明導電膜上に
一般に付加されるが、透明導電膜２２はふつう
充分な導電性を示すから、充分に小面積の太陽
電池の場合、グリツドパターン２４は必要とし
ない。しかしながら大面積（１平方フート）の
太陽電池が製造される本発明のような適用で
は、グリツドパターン２４はキヤリヤパスを短
縮しその導電効率を高めるべく透明の導電膜２
２上に設けられる。この透明導電膜２２は半導
体層の上に直接的に設けられ、底面電極として
働く導電性基板１１と共に光起電デバイス１０
のための電極として機能する。
大面積太陽電池の分離された電池部分の形成
及びそれらの電気的接続 透明導電膜２２は下側の半導体層と電気的に
接続するので、互いに分離された透明導電膜２
２間に設けられた比較的厚い絶縁層の適用は後
に説明する理由で大面積（１平方フート）の太
陽電池を複数個の（180個）小面積電池部分に
分離するために用いられ得る。この分離法はブ
レム・ナス（PremNath）及びマサツグ・イズ
（Masatsugu Izu）両人により発明され、本特
許の出願人に移譲され、本出願と同時出願の
「光起電デバイスのための絶縁層及びこの絶縁
層を製造するための方法」と題する米国出願の
対象である。この分離法につき、本出願に開示
する内容を完全に理解するために必要な範囲内
で以下に説明する。
及びそれらの電気的接続 透明導電膜２２は下側の半導体層と電気的に
接続するので、互いに分離された透明導電膜２
２間に設けられた比較的厚い絶縁層の適用は後
に説明する理由で大面積（１平方フート）の太
陽電池を複数個の（180個）小面積電池部分に
分離するために用いられ得る。この分離法はブ
レム・ナス（PremNath）及びマサツグ・イズ
（Masatsugu Izu）両人により発明され、本特
許の出願人に移譲され、本出願と同時出願の
「光起電デバイスのための絶縁層及びこの絶縁
層を製造するための方法」と題する米国出願の
対象である。この分離法につき、本出願に開示
する内容を完全に理解するために必要な範囲内
で以下に説明する。
この方法によれば、半導体層の表面を複数の
行と列に分割するようなパターンを有する、比
較的厚い、交差する線状の絶縁層が半導体層の
面上に設けられる。これに引続き、絶縁層より
実質的に薄い不連続的に透明導電膜２２が半導
体層の表面に選択的にデポジツトされる。この
結果、絶縁材料に覆われてない部分だけで半導
体層と透明導電膜の電気的な結合が形成され
る。従つて半導体材料の電気的に分離され且つ
電気的に絶縁された部分が製造され得る。
行と列に分割するようなパターンを有する、比
較的厚い、交差する線状の絶縁層が半導体層の
面上に設けられる。これに引続き、絶縁層より
実質的に薄い不連続的に透明導電膜２２が半導
体層の表面に選択的にデポジツトされる。この
結果、絶縁材料に覆われてない部分だけで半導
体層と透明導電膜の電気的な結合が形成され
る。従つて半導体材料の電気的に分離され且つ
電気的に絶縁された部分が製造され得る。
ここで用いる「分離された電気部分」という
用語は該部分の上面電極（透明導電膜）が大面
積太陽電池の他の小表面電池部分が有する上面
電極から電気的に分離されており、但しこれら
の他の電池部分と共通の基板なり、底部共通電
極なりを分け持つ、大面積太陽電池中の小面積
電池部分を意味している。透明導電膜の導電率
は半導体層の横方向の導電率よりはるかに大き
いため個々の分離された電池部分における電流
が選択的に個々の上面電極を介して流れること
になる。従つて、透明導電膜を電気的に分離さ
れた個別の部分に分けることにより分離された
電池部分を形成することができる。
用語は該部分の上面電極（透明導電膜）が大面
積太陽電池の他の小表面電池部分が有する上面
電極から電気的に分離されており、但しこれら
の他の電池部分と共通の基板なり、底部共通電
極なりを分け持つ、大面積太陽電池中の小面積
電池部分を意味している。透明導電膜の導電率
は半導体層の横方向の導電率よりはるかに大き
いため個々の分離された電池部分における電流
が選択的に個々の上面電極を介して流れること
になる。従つて、透明導電膜を電気的に分離さ
れた個別の部分に分けることにより分離された
電池部分を形成することができる。
上記がブレム・ナス及びマサツグ・イズによ
る分離法の原理であるが、本発明は大面積太陽
電池の電気的に分離された電池部分の製造自体
を目指すものではなく、分離された電池部分の
相互の接続、及び大面積太陽電池同士の接続に
係わるものである。従つて、分離された電池部
分がいかなる方法にて製造されたとしても、本
発明の範囲に含まれることはいうまでもない。
る分離法の原理であるが、本発明は大面積太陽
電池の電気的に分離された電池部分の製造自体
を目指すものではなく、分離された電池部分の
相互の接続、及び大面積太陽電池同士の接続に
係わるものである。従つて、分離された電池部
分がいかなる方法にて製造されたとしても、本
発明の範囲に含まれることはいうまでもない。
第２ａ図は、太陽電池１０の半導体層上面に
設けられた透明導電膜２２の上面の部分図であ
る。本図から明瞭に判断しうる如く、太陽電池
１０は、以下に説明するいずれの方法において
も、電気的に分離された複数の電池部分２６に
分割されうる。太陽電池１０の分離された電池
部分２６の正確な数と配置は変化しうるが、好
ましい具体例では15個の電池部分を12本の平行
な列に並べたもの（全体で180個のサブ電池）
が個々の大面積（１平方フート）太陽電池を構
成する。分離された電池部分は、上述したよう
に、太陽電池材料１０の半導体層上にデポジツ
トされた透明導電膜２２の個別の矩形部分によ
り形成される。各々の電池部分を規定する透明
導電膜の個別部分は先に示したブレム・ナス及
びマサツグ・イズによる方法に基づいて形成さ
れてもよいし、連続する透明導電膜からホトリ
ソグラフイ及び化学エツチのような他の公知の
方法によつて形成されてもよい。例えばホトレ
ジスト溶液を連続する透明導電膜２２に塗布
し、予熱により溶剤を乾燥して、残留物として
フイルムを残す。透明導電膜の矩形の個別部分
を形成するためのパターンを有するホトマスク
が残留フイルム上にかぶされ、このパターンに
覆われない部分には薄膜上に潜像を形成するた
め典型的には紫外線領域の電磁放射もしくは適
当なエネルギの電子ビームが照射される。化学
又はプラズマ法を用いるフイルムの現像過程
で、露光部分（ポジレジスト）又は未露光部分
（ネガレジスト）と、その下側の透明導電膜２
２が除去される。残留ホトレジストフイルムは
溶剤で洗滌し、矩形に残された透明導電膜２２
の表面から除去する。グリツドパターン２４は
透明導電膜２２の今や分離されている個別部分
の表面に形成され得る。
設けられた透明導電膜２２の上面の部分図であ
る。本図から明瞭に判断しうる如く、太陽電池
１０は、以下に説明するいずれの方法において
も、電気的に分離された複数の電池部分２６に
分割されうる。太陽電池１０の分離された電池
部分２６の正確な数と配置は変化しうるが、好
ましい具体例では15個の電池部分を12本の平行
な列に並べたもの（全体で180個のサブ電池）
が個々の大面積（１平方フート）太陽電池を構
成する。分離された電池部分は、上述したよう
に、太陽電池材料１０の半導体層上にデポジツ
トされた透明導電膜２２の個別の矩形部分によ
り形成される。各々の電池部分を規定する透明
導電膜の個別部分は先に示したブレム・ナス及
びマサツグ・イズによる方法に基づいて形成さ
れてもよいし、連続する透明導電膜からホトリ
ソグラフイ及び化学エツチのような他の公知の
方法によつて形成されてもよい。例えばホトレ
ジスト溶液を連続する透明導電膜２２に塗布
し、予熱により溶剤を乾燥して、残留物として
フイルムを残す。透明導電膜の矩形の個別部分
を形成するためのパターンを有するホトマスク
が残留フイルム上にかぶされ、このパターンに
覆われない部分には薄膜上に潜像を形成するた
め典型的には紫外線領域の電磁放射もしくは適
当なエネルギの電子ビームが照射される。化学
又はプラズマ法を用いるフイルムの現像過程
で、露光部分（ポジレジスト）又は未露光部分
（ネガレジスト）と、その下側の透明導電膜２
２が除去される。残留ホトレジストフイルムは
溶剤で洗滌し、矩形に残された透明導電膜２２
の表面から除去する。グリツドパターン２４は
透明導電膜２２の今や分離されている個別部分
の表面に形成され得る。
第２ｂ図の具体例では、太陽電池１０の小面
積電池部分２６は、透明導電膜２２を複数の個
別部分２２ａ−２２ｕに分割することによつて
形成される。本明細書中では、符号２６は透明
導電膜の個別部分を有する小面積電池部分を示
し、符号２２ａ−２２ｕは透明導電膜２２の個
別部分を示す。個別部分は、初めに透明導電膜
２２を先に説明した絶縁材料層を設けることに
よつて不連続的にデポジツトするか、あるいは
連続的な透明導電膜２２をデポジツトし、前述
のホトリソグラフイ、及びエツチ技術によつて
中間部分を削除することによつて形成してもよ
い。電気的な絶縁材料はスクリーン印刷又はそ
の他の公知技術を用いて所望のパターンにて半
導体層上に付着されうることに留意すべきであ
る。
積電池部分２６は、透明導電膜２２を複数の個
別部分２２ａ−２２ｕに分割することによつて
形成される。本明細書中では、符号２６は透明
導電膜の個別部分を有する小面積電池部分を示
し、符号２２ａ−２２ｕは透明導電膜２２の個
別部分を示す。個別部分は、初めに透明導電膜
２２を先に説明した絶縁材料層を設けることに
よつて不連続的にデポジツトするか、あるいは
連続的な透明導電膜２２をデポジツトし、前述
のホトリソグラフイ、及びエツチ技術によつて
中間部分を削除することによつて形成してもよ
い。電気的な絶縁材料はスクリーン印刷又はそ
の他の公知技術を用いて所望のパターンにて半
導体層上に付着されうることに留意すべきであ
る。
各々の個別部分は形成された透明導電膜が連
続的であつたか不連続的であつたかにかかわら
ず、グリツドパターン２４が付着され得る。
個々のグリツドパターン２４の幅寸法は複数の
実質的に等間隔に離間された比較的薄い、平行
な導電性の線３０により規定され、該線３０
は、グリツドパターン２４の長さ寸法を規定す
る、テーパの付いた比較的厚い、導電性の、母
線結合線３２の両側から垂直に出ている。各々
の個別部分の全幅はおよそ１インチの４分の３
であり、各々の個別部分の全長はおよそ１イン
チである。グリツドパターン２４は太陽電池材
料から集められる電流を最大化し、また太陽電
池材料への入射を妨げられた光の量を最小化す
るように形成されている。個別部分の配置、グ
リツドパターン２４及び個別部分の長さ及び幅
の寸法、平行な線３０の数、個別部分の平行列
の数、大面積太陽電池上に形成された電池部分
２６の数、及び太陽電池の寸法及び形状、等々
は本発明の範囲を逸脱することなく変化させ得
ることは当業者に自明であろう。どのような配
置が選ばれたにせよ、グリツドパターン２４
は、例えばスクリーン印刷の如き公知技術によ
つて、銀ペーストのような導電性材料によつて
透明導電膜上にプリントし得る。
続的であつたか不連続的であつたかにかかわら
ず、グリツドパターン２４が付着され得る。
個々のグリツドパターン２４の幅寸法は複数の
実質的に等間隔に離間された比較的薄い、平行
な導電性の線３０により規定され、該線３０
は、グリツドパターン２４の長さ寸法を規定す
る、テーパの付いた比較的厚い、導電性の、母
線結合線３２の両側から垂直に出ている。各々
の個別部分の全幅はおよそ１インチの４分の３
であり、各々の個別部分の全長はおよそ１イン
チである。グリツドパターン２４は太陽電池材
料から集められる電流を最大化し、また太陽電
池材料への入射を妨げられた光の量を最小化す
るように形成されている。個別部分の配置、グ
リツドパターン２４及び個別部分の長さ及び幅
の寸法、平行な線３０の数、個別部分の平行列
の数、大面積太陽電池上に形成された電池部分
２６の数、及び太陽電池の寸法及び形状、等々
は本発明の範囲を逸脱することなく変化させ得
ることは当業者に自明であろう。どのような配
置が選ばれたにせよ、グリツドパターン２４
は、例えばスクリーン印刷の如き公知技術によ
つて、銀ペーストのような導電性材料によつて
透明導電膜上にプリントし得る。
太陽電池材料の小面積電池部分を形成する以
上の２つの方法以外にも、透明導電膜の個別部
分を形成すべく、透明導電膜を「線刻みする」
公知法も本発明の範囲に含まれる。ここで用い
る「線刻する」という用語は透明導電膜２２を
除去するあらゆる方法を包含しており、これら
の方法は、(a)化学エツチ、(b)プラズマエツチ、
(c)各種レーザ技術、(d)水ジエツト技術、(e)透明
導電膜をマスキングして明確な不連続部分を形
成する技術、等々を非限定的に含んでいる。
上の２つの方法以外にも、透明導電膜の個別部
分を形成すべく、透明導電膜を「線刻みする」
公知法も本発明の範囲に含まれる。ここで用い
る「線刻する」という用語は透明導電膜２２を
除去するあらゆる方法を包含しており、これら
の方法は、(a)化学エツチ、(b)プラズマエツチ、
(c)各種レーザ技術、(d)水ジエツト技術、(e)透明
導電膜をマスキングして明確な不連続部分を形
成する技術、等々を非限定的に含んでいる。
必要ならば、太陽電池材料１０の各々の小面
積電池部分は、電気的出力が該電池部分を「電
気的に動作可能」にするために充分であるかど
うかを判定するために個別的にテストしうる。
本明細書で用いられている「電気的に動作可能
な小面積電池部分」という用語は充分な電気的
出力を提供する太陽電池材料の小面積電池部分
を指示している。太陽電池１０の電気的出力が
不充分な電池部分２６の電気的結合は、太陽電
池材料の全体的効率を低下させる。さらに大面
積太陽電池の分離された小面積電池部分は並列
接続であるから、非常に低い出力を提供する大
面積太陽電池上での小面積電池部分の電気的結
合は、大面積太陽電池１０全体の電気的出力を
著しく減少させてしまう。
積電池部分は、電気的出力が該電池部分を「電
気的に動作可能」にするために充分であるかど
うかを判定するために個別的にテストしうる。
本明細書で用いられている「電気的に動作可能
な小面積電池部分」という用語は充分な電気的
出力を提供する太陽電池材料の小面積電池部分
を指示している。太陽電池１０の電気的出力が
不充分な電池部分２６の電気的結合は、太陽電
池材料の全体的効率を低下させる。さらに大面
積太陽電池の分離された小面積電池部分は並列
接続であるから、非常に低い出力を提供する大
面積太陽電池上での小面積電池部分の電気的結
合は、大面積太陽電池１０全体の電気的出力を
著しく減少させてしまう。
短絡又はその他の不良があるため、大面積電
池を分離された小面積な電池部分に分割するこ
とが一般に必要である。これらの不良は作動可
能の電池部分に電気的に接続された場合電池全
体の効率を害し又は破壊する恐れがあるが、特
に最近の「短絡防止（short−healing）技術」
を考えれば、是正の可能性がある。さらにある
種の太陽電池の利用分野では、太陽電池の寸法
はそれが更に小さめの電池部分に分割され得る
ほど充分でない場合がある。従つて本発明に係
わる電気的接続は小面積電池部分を含む大面積
太陽電池に限らず、非分割大面積電池について
も用いられ得る。
池を分離された小面積な電池部分に分割するこ
とが一般に必要である。これらの不良は作動可
能の電池部分に電気的に接続された場合電池全
体の効率を害し又は破壊する恐れがあるが、特
に最近の「短絡防止（short−healing）技術」
を考えれば、是正の可能性がある。さらにある
種の太陽電池の利用分野では、太陽電池の寸法
はそれが更に小さめの電池部分に分割され得る
ほど充分でない場合がある。従つて本発明に係
わる電気的接続は小面積電池部分を含む大面積
太陽電池に限らず、非分割大面積電池について
も用いられ得る。
以上、本発明の関連として、大面積太陽電池
の複数の小面積電池部分への分割について詳述
してきたが、以下に本発明に係わる、小面積電
池部分の相互接続の具体例を詳述する。
の複数の小面積電池部分への分割について詳述
してきたが、以下に本発明に係わる、小面積電
池部分の相互接続の具体例を詳述する。
複数の細長の、銅製導電性母線３４は、半導
体層の表面に電気絶縁性のシリコン接着剤を用
いて添着されうる。シリコン接着剤は、母線３
４が太陽電池材料の小面積電池部分の１つおき
の列間に位置決めされなければならないため、
非常に薄い層として設けられる。云いかえれ
ば、母線３４が太陽電池材料１０に添着された
後にもなお、横方向遊〓は透明導電膜２２の隣
接する個別部分２６間に残存するはずである。
好ましい具体例では、12列の個別分割部分２６
が備わり、幅10分の１インチ、厚さ100分の３
インチの６本の導電母線３４が使用されてい
る。太陽電池材料の各々の電気的に動作可能の
小面積電池部分から出る母線結合線３２は銀ペ
ーストのような導電性材料の結合点３５を用い
て隣接する母線３４に電気的に結合される。電
気的出力が選定された最小の充分水準以下に落
下する電池部分は、絶縁性シリコン接着剤によ
り導電性銅製母線３４から電気的に絶縁された
状態を保つ。
体層の表面に電気絶縁性のシリコン接着剤を用
いて添着されうる。シリコン接着剤は、母線３
４が太陽電池材料の小面積電池部分の１つおき
の列間に位置決めされなければならないため、
非常に薄い層として設けられる。云いかえれ
ば、母線３４が太陽電池材料１０に添着された
後にもなお、横方向遊〓は透明導電膜２２の隣
接する個別部分２６間に残存するはずである。
好ましい具体例では、12列の個別分割部分２６
が備わり、幅10分の１インチ、厚さ100分の３
インチの６本の導電母線３４が使用されてい
る。太陽電池材料の各々の電気的に動作可能の
小面積電池部分から出る母線結合線３２は銀ペ
ーストのような導電性材料の結合点３５を用い
て隣接する母線３４に電気的に結合される。電
気的出力が選定された最小の充分水準以下に落
下する電池部分は、絶縁性シリコン接着剤によ
り導電性銅製母線３４から電気的に絶縁された
状態を保つ。
前述の作業順序は反転されてもよい。実際
に、ひとたび電気的に動作可能の小面積電池部
分の出力落下が所定の水準を超えれば、試験工
程は省略しうる。このような場合、作業順序を
反転し、グリツドパターン２４を透明導電膜の
個別部分に印刷するに先立つて、銅製母線２３
を透明導電性層２２の表面に粘着式に固定する
ことが実際のところ望ましい。このような作業
順序の反転は、グリツドパターン２４と銅製母
線３４への該パターンの電気的結合とが同時に
完成しうることから好ましい。この工程順序は
動作面からは取るべきものはないが、１工程を
削除すれば大きな経済的利得になり得る組立面
からすれば有意義である。
に、ひとたび電気的に動作可能の小面積電池部
分の出力落下が所定の水準を超えれば、試験工
程は省略しうる。このような場合、作業順序を
反転し、グリツドパターン２４を透明導電膜の
個別部分に印刷するに先立つて、銅製母線２３
を透明導電性層２２の表面に粘着式に固定する
ことが実際のところ望ましい。このような作業
順序の反転は、グリツドパターン２４と銅製母
線３４への該パターンの電気的結合とが同時に
完成しうることから好ましい。この工程順序は
動作面からは取るべきものはないが、１工程を
削除すれば大きな経済的利得になり得る組立面
からすれば有意義である。
母線の電気的相互結合
第３ａ図から第５ｂ図は隣接する大面積太陽
電池１０の上面をあらわす。特に該大面積太陽
電池が本発明の開示に従つて電気的に相互結合
される方法を示す部分図である。特に例えば１
０ａ及び１０ｂの如き電気的に相互接続された
大面積太陽電池の部分が図示されており、第５
ａ図及び第５ｂ図の場合は電池１０ｃの部分が
図示されている。図にはこれらの大面積電池を
接続するさまざまな方法が示されているが、各
具体例に共通する部材には同一符号を付してあ
る。各々の太陽電池１０は、全体として符号２
６で示される複数の電気的に分離された小面積
電池部分により形成される。個々の電気的に分
離された電池部分２６は他のいずれの電池部分
２６からも独立した光起電デバイスとして機能
しうるとはいえ、本発明では、(1)個々の電池部
分２６の出力の総和である大面積太陽電池１０
からの全電力を得るためにはこれらの電気的に
分離された電池部分２６を電気的に相互接続
し、(2)１０ａ及び１０ｂの如き個々の電気的に
相互接続された大面積電池の出力の総和である
電力を得るためには例えば１０ａ及び１０ｂの
如き隣接する大面積太陽電池を電気的に相互接
続することを求めている。
電池１０の上面をあらわす。特に該大面積太陽
電池が本発明の開示に従つて電気的に相互結合
される方法を示す部分図である。特に例えば１
０ａ及び１０ｂの如き電気的に相互接続された
大面積太陽電池の部分が図示されており、第５
ａ図及び第５ｂ図の場合は電池１０ｃの部分が
図示されている。図にはこれらの大面積電池を
接続するさまざまな方法が示されているが、各
具体例に共通する部材には同一符号を付してあ
る。各々の太陽電池１０は、全体として符号２
６で示される複数の電気的に分離された小面積
電池部分により形成される。個々の電気的に分
離された電池部分２６は他のいずれの電池部分
２６からも独立した光起電デバイスとして機能
しうるとはいえ、本発明では、(1)個々の電池部
分２６の出力の総和である大面積太陽電池１０
からの全電力を得るためにはこれらの電気的に
分離された電池部分２６を電気的に相互接続
し、(2)１０ａ及び１０ｂの如き個々の電気的に
相互接続された大面積電池の出力の総和である
電力を得るためには例えば１０ａ及び１０ｂの
如き隣接する大面積太陽電池を電気的に相互接
続することを求めている。
第３ａ図では、大面積太陽電池の電気的に機
能しない電池部分は母線３４ａ，３４ｂ及び３
４ｃに結合されず、むしろ電気的に分離した
まゝ残される。特定的には、電池１０ｂでは、
分割部分２６ａ及び２６ｂは電気的に機能せ
ず、従つて母線３４ｃに結合されていない。留
意すべきなのは、第３ａ図から第４ｂ図は大面
積太陽電池１０ａの電気的に分離された電池部
分２６を結合する２本の母線３４ａ及び３４ｂ
のみを図示しているが、これは単に本明細書の
理解と紙面の節約に利するたるにすぎない。本
発明の実施においては、電池１０ａは母線３４
の数をさらにふやして（６本）、連結する電気
的に分離された電池部分の数を多くする（180
個）ことになろう。これらの６本の母線３４ａ
−３４ｆは第５ａ図及び第５ｂ図の具体例に示
されている。
能しない電池部分は母線３４ａ，３４ｂ及び３
４ｃに結合されず、むしろ電気的に分離した
まゝ残される。特定的には、電池１０ｂでは、
分割部分２６ａ及び２６ｂは電気的に機能せ
ず、従つて母線３４ｃに結合されていない。留
意すべきなのは、第３ａ図から第４ｂ図は大面
積太陽電池１０ａの電気的に分離された電池部
分２６を結合する２本の母線３４ａ及び３４ｂ
のみを図示しているが、これは単に本明細書の
理解と紙面の節約に利するたるにすぎない。本
発明の実施においては、電池１０ａは母線３４
の数をさらにふやして（６本）、連結する電気
的に分離された電池部分の数を多くする（180
個）ことになろう。これらの６本の母線３４ａ
−３４ｆは第５ａ図及び第５ｂ図の具体例に示
されている。
第３ａ図から第５ｂ図の各々に示した好まし
い具体例から判るように、個々の銅製母線３４
の端部は、個々の大面積太陽電池の有効面積の
周縁部を超えて伸延し、上部周縁領域３６上で
終結する。本明細書では「有効面積」という用
語は電気的に接続する基板、半導体及び透明導
電被覆層を含む大面積太陽電池１０の部分を示
し、大面積電池１０の「同一領域」とは、形状
ないし寸法にかかわりなく、電池の表面の任意
の連続領域を示す。周縁部３６上では半導体層
が露出されているので、公知型の電気的絶縁層
が周縁部３６上の母線３４の下側に付着されな
ければならず、それによつて該部分２６が電気
的に「不活性」であり、母線３４が基板１１に
電気的に接続せず、従つて短絡電流が生じない
という結果を得ることができる。電気的絶縁層
は、例えば個別の大面積電池１０の電気的に分
離された小面積分割部分を形成する電気的絶縁
材料を設けるのと同時に絶縁膜を設けるような
公知技術によつて設けることが可能である。
い具体例から判るように、個々の銅製母線３４
の端部は、個々の大面積太陽電池の有効面積の
周縁部を超えて伸延し、上部周縁領域３６上で
終結する。本明細書では「有効面積」という用
語は電気的に接続する基板、半導体及び透明導
電被覆層を含む大面積太陽電池１０の部分を示
し、大面積電池１０の「同一領域」とは、形状
ないし寸法にかかわりなく、電池の表面の任意
の連続領域を示す。周縁部３６上では半導体層
が露出されているので、公知型の電気的絶縁層
が周縁部３６上の母線３４の下側に付着されな
ければならず、それによつて該部分２６が電気
的に「不活性」であり、母線３４が基板１１に
電気的に接続せず、従つて短絡電流が生じない
という結果を得ることができる。電気的絶縁層
は、例えば個別の大面積電池１０の電気的に分
離された小面積分割部分を形成する電気的絶縁
材料を設けるのと同時に絶縁膜を設けるような
公知技術によつて設けることが可能である。
大面積太陽電池１０ａ及び１０ｂの電気的に
作動可能な電気的に分離された小面積電池部分
２６をそれぞれ母線３４ａ，３４ｂ及び３４ｃ
に電気的に接続し、さらに電池１０ａ及び１０
ｂの周縁部３６上でこれらの母線を基板１１か
ら電気的に絶縁した後、単一の電極を提供する
ため各々の大面積電池の母線を電気的に相互結
合する必要がある。
作動可能な電気的に分離された小面積電池部分
２６をそれぞれ母線３４ａ，３４ｂ及び３４ｃ
に電気的に接続し、さらに電池１０ａ及び１０
ｂの周縁部３６上でこれらの母線を基板１１か
ら電気的に絶縁した後、単一の電極を提供する
ため各々の大面積電池の母線を電気的に相互結
合する必要がある。
例えば１０ａ及び１０ｂのような個々の大面
積太陽電池の下面側電極は共通基板１１により
提供される。さらに特定的には、大面積電池１
０ａの電気的に分離された小面積電池部分２６
は共通底部電極即ち基板１１を共有する。電気
的相互結合及び商業的製造の便宜のため、第３
ａ図から第４ｂ図に描かれた第一及び第二の好
ましい具体例では、大面積太陽電池１０ａの上
部円周部３６の左上の角の部分１１ａにおいて
基板が露出され、従つて共通基板１１への電気
的接触を提供すべく適合される。第３ｂ図及び
第４ｂ図では、周縁部３６の両端部１１ａにお
いて共通基板が該共通基板１１への電気的接触
を得るため露出されている。これらの露出され
た基板部分１１ａは、あらかじめデポジツトさ
せた半導体をバニシ仕上することにより形成し
てもよく、あるいは半導体層のデポジシヨンの
過程で主要周縁部をマスキングし、これらの半
導体層を基板からエツチング処理し、あるいは
他の一般的技術を用いて形成することができ
る。第５ａ図及び第５ｂ図では、基板への電気
的接触はメツキした銅製リベツト４８によつて
得られる。これらの銅製リベツトは好ましくは
基板１１との良好な電気的接触をおこなうため
のワツシヤを含む。このようなリベツト４８が
第５ａ図の直列接続の場合は個別の大面積電池
１０ａ，１０ｂ及び第１０ｃに１個固定され、
第５ｂ図の並列接続の場合は大面積電池１０
ａ，１０ｂ及び１０ｃに２個のリベツト４８が
固定されている。
積太陽電池の下面側電極は共通基板１１により
提供される。さらに特定的には、大面積電池１
０ａの電気的に分離された小面積電池部分２６
は共通底部電極即ち基板１１を共有する。電気
的相互結合及び商業的製造の便宜のため、第３
ａ図から第４ｂ図に描かれた第一及び第二の好
ましい具体例では、大面積太陽電池１０ａの上
部円周部３６の左上の角の部分１１ａにおいて
基板が露出され、従つて共通基板１１への電気
的接触を提供すべく適合される。第３ｂ図及び
第４ｂ図では、周縁部３６の両端部１１ａにお
いて共通基板が該共通基板１１への電気的接触
を得るため露出されている。これらの露出され
た基板部分１１ａは、あらかじめデポジツトさ
せた半導体をバニシ仕上することにより形成し
てもよく、あるいは半導体層のデポジシヨンの
過程で主要周縁部をマスキングし、これらの半
導体層を基板からエツチング処理し、あるいは
他の一般的技術を用いて形成することができ
る。第５ａ図及び第５ｂ図では、基板への電気
的接触はメツキした銅製リベツト４８によつて
得られる。これらの銅製リベツトは好ましくは
基板１１との良好な電気的接触をおこなうため
のワツシヤを含む。このようなリベツト４８が
第５ａ図の直列接続の場合は個別の大面積電池
１０ａ，１０ｂ及び第１０ｃに１個固定され、
第５ｂ図の並列接続の場合は大面積電池１０
ａ，１０ｂ及び１０ｃに２個のリベツト４８が
固定されている。
Ａ 絶縁帯状体と露出基板
大面積電池１０ａの母線３４ａ及び３４ｂ
の電気的相互接続は、第３ａ図及び第３ｂ図
の第一の具体例では、電気的に絶縁された導
電金属帯状体３８を用いておこなわれる。最
も好ましい具体例では、この帯状体は、ガラ
ス繊維入りのテフロン、ポリ塩化ビニル、酢
酸ビニル、又は他の同様な可撓性誘電体のよ
うな電気絶縁性の覆いにより保護された、ニ
ツケルメツキ銅のような導電材料で作られた
内部金属心を含む。絶縁覆いの利点は、それ
が短絡に対する追加的防護力となりうる点で
ある。
の電気的相互接続は、第３ａ図及び第３ｂ図
の第一の具体例では、電気的に絶縁された導
電金属帯状体３８を用いておこなわれる。最
も好ましい具体例では、この帯状体は、ガラ
ス繊維入りのテフロン、ポリ塩化ビニル、酢
酸ビニル、又は他の同様な可撓性誘電体のよ
うな電気絶縁性の覆いにより保護された、ニ
ツケルメツキ銅のような導電材料で作られた
内部金属心を含む。絶縁覆いの利点は、それ
が短絡に対する追加的防護力となりうる点で
ある。
第３ａ図及び第３ｂ図では導電帯状体３８
のある長さがこの帯状体を数個所で穴明けす
ることにより母線３４に電気的に結合され
る。これらの穴明け個所は大面積電池１０ａ
の周縁部３６で、帯状体が付着されるとき
の、各々の母線３４ａ及び３４ｂに対する帯
状体の接続点となりうる。言い換えれば、導
電帯状体３８の穴は個々の大面積電池１０の
各々の母線３４の上に直接的に横たわるべく
形成されている。従つて帯述体３８は、例え
ば１０ａの如き大面積電池上の各々の母線３
４ａ及び３４ｂに対し、はんだ接続４０を用
いて確実に電気的に結合される。同じ方法
で、大面積電池１０ｂの３４ｃの如き母線は
帯状体３８に電気的に接続される。１変形例
では、各々の母線上に直接的に横たわる帯状
体３８の絶縁覆い部分は取り除かれ、例えば
はんだ付けによつて、その露出した導電性の
心を母線に対し直接的に固定する。
のある長さがこの帯状体を数個所で穴明けす
ることにより母線３４に電気的に結合され
る。これらの穴明け個所は大面積電池１０ａ
の周縁部３６で、帯状体が付着されるとき
の、各々の母線３４ａ及び３４ｂに対する帯
状体の接続点となりうる。言い換えれば、導
電帯状体３８の穴は個々の大面積電池１０の
各々の母線３４の上に直接的に横たわるべく
形成されている。従つて帯述体３８は、例え
ば１０ａの如き大面積電池上の各々の母線３
４ａ及び３４ｂに対し、はんだ接続４０を用
いて確実に電気的に結合される。同じ方法
で、大面積電池１０ｂの３４ｃの如き母線は
帯状体３８に電気的に接続される。１変形例
では、各々の母線上に直接的に横たわる帯状
体３８の絶縁覆い部分は取り除かれ、例えば
はんだ付けによつて、その露出した導電性の
心を母線に対し直接的に固定する。
次に第３ｂ図の具体例では、金属帯状体３
８の導電性の心の露出方法がどのようなもの
であれ、導電金属線４２が、例えば部位４４
において、これらの帯状体３８の各端に溶接
される。これらの部位４４で導電性の心は最
初から露出されている。同様に、他の金属線
４２が、例えばはんだ接続４５によつて、基
板１１の露出個所１１ａに電気的に接続され
うる。このようにして、第３ｂ図に示した隣
接する大面積電池１０ａ及び１０ｂは並列に
接続される。この並列接続については後節に
くわしく説明する。
８の導電性の心の露出方法がどのようなもの
であれ、導電金属線４２が、例えば部位４４
において、これらの帯状体３８の各端に溶接
される。これらの部位４４で導電性の心は最
初から露出されている。同様に、他の金属線
４２が、例えばはんだ接続４５によつて、基
板１１の露出個所１１ａに電気的に接続され
うる。このようにして、第３ｂ図に示した隣
接する大面積電池１０ａ及び１０ｂは並列に
接続される。この並列接続については後節に
くわしく説明する。
Ｂ 導電帯状体と露出基板
第４ａ図及び第４ｂ図に示した第二の好ま
しい具体例では、大面積太陽電池１０ａの母
線３４ａ及び３４ｂの電気的相互接続は絶縁
されていない導電性金属帯状体３８を用いて
おこなわれる。この帯状体３８ははんだ接合
により母線３４ａ及び３４ｂに簡単に結合さ
れるが、導電帯状体３８の絶縁されていない
面が、露出されている半導体層に接触して、
基板１１に短絡しないように、薄い絶縁テー
プ４６が先ず主要周縁部３６に配置されなけ
ればならない。
しい具体例では、大面積太陽電池１０ａの母
線３４ａ及び３４ｂの電気的相互接続は絶縁
されていない導電性金属帯状体３８を用いて
おこなわれる。この帯状体３８ははんだ接合
により母線３４ａ及び３４ｂに簡単に結合さ
れるが、導電帯状体３８の絶縁されていない
面が、露出されている半導体層に接触して、
基板１１に短絡しないように、薄い絶縁テー
プ４６が先ず主要周縁部３６に配置されなけ
ればならない。
第３ｂ図の具体例の場合の如く、第４ｂ図
は帯状体３８の各端に例えば４４においては
んだ付けされた導電性金属ワイヤ４２を示
す。同様に金属ワイヤ４２は基板１１の露出
個所１１ａに溶接される。このようにして第
４ｂ図に示した隣接する大面積太陽電池１０
ａ及び１０ｂは並列接続に適用される。この
並列接続については後節にくわしく説明す
る。
は帯状体３８の各端に例えば４４においては
んだ付けされた導電性金属ワイヤ４２を示
す。同様に金属ワイヤ４２は基板１１の露出
個所１１ａに溶接される。このようにして第
４ｂ図に示した隣接する大面積太陽電池１０
ａ及び１０ｂは並列接続に適用される。この
並列接続については後節にくわしく説明す
る。
Ｃ 絶縁テーブとリベツトを打ち込んだ基板
第５ａ図及び第５ｂ図には本発明のさらに
別の具体例を示す。この具体例では、大面積
太陽電池１０ａの母線３４ａから３４ｆの電
気的相互接続は電気的に絶縁された導電性金
属帯状体３８を用いておこなわれる。この帯
状体３８は、第３ａ図及び第３ｂ図の具体例
について先に説明した通り、テフロンその他
のような絶縁覆いにより保護された例えば銅
のような導電材料により作られた金属心を含
む。しかしながら、第３ａ図及び第３ｂ図の
具体例とは異なり、基板１１への電気的接触
は、個々の大面積電池１０に周縁部３６内で
打ち込まれた少くとも１個の銅メツキされた
リベツト４８によつておこなわれる。隣接す
る大面積電池１０を直列接続する場合は唯１
本のリベツト４８をこの電池１０に打込めば
よく、電池を並列接続する場合は２本のリベ
ツトを打込む。
別の具体例を示す。この具体例では、大面積
太陽電池１０ａの母線３４ａから３４ｆの電
気的相互接続は電気的に絶縁された導電性金
属帯状体３８を用いておこなわれる。この帯
状体３８は、第３ａ図及び第３ｂ図の具体例
について先に説明した通り、テフロンその他
のような絶縁覆いにより保護された例えば銅
のような導電材料により作られた金属心を含
む。しかしながら、第３ａ図及び第３ｂ図の
具体例とは異なり、基板１１への電気的接触
は、個々の大面積電池１０に周縁部３６内で
打ち込まれた少くとも１個の銅メツキされた
リベツト４８によつておこなわれる。隣接す
る大面積電池１０を直列接続する場合は唯１
本のリベツト４８をこの電池１０に打込めば
よく、電池を並列接続する場合は２本のリベ
ツトを打込む。
導電帯状体３８は、これに穴明けすること
により大面積電池１０ａの母線３４ａから３
４ｆに電気的に結合される。さらに特定的に
は、これらの穴は、帯状体が大面積電池１０
ａの周縁部３６の上側に貼着された時、前記
の母線３ａ−３４ｆへの帯状体の接続点とな
りうるような位置にあけられる。従つて帯状
体３８は、はんだ接続４４を用いて母線に電
気的に確実に結合される。同様にして、隣接
する大面積電池１０ｂ及び１０ｃの母線３４
は導電帯状体３８により電気的に相互結合さ
れる。別に具体例では、各母線上に直接的に
横たわる帯状体３８の絶縁覆い部分は取り除
かれ、導電性の心は母線に直接に溶接され
る。
により大面積電池１０ａの母線３４ａから３
４ｆに電気的に結合される。さらに特定的に
は、これらの穴は、帯状体が大面積電池１０
ａの周縁部３６の上側に貼着された時、前記
の母線３ａ−３４ｆへの帯状体の接続点とな
りうるような位置にあけられる。従つて帯状
体３８は、はんだ接続４４を用いて母線に電
気的に確実に結合される。同様にして、隣接
する大面積電池１０ｂ及び１０ｃの母線３４
は導電帯状体３８により電気的に相互結合さ
れる。別に具体例では、各母線上に直接的に
横たわる帯状体３８の絶縁覆い部分は取り除
かれ、導電性の心は母線に直接に溶接され
る。
隣接する大面積１０ａ，１０ｂ及び１０ｃ
間の並列接続をおこなうため、導電性の金属
ワイヤ４２を導電帯状体３８の各端、例えば
部位４４に溶接することができる。この場合
導電性金属心は始めからこれらの端部で露出
されている。同様に、金属ワイヤ４２は反対
側の銅メツキリベツトに電気的に結合されう
る（第５ｂ図参照）。
間の並列接続をおこなうため、導電性の金属
ワイヤ４２を導電帯状体３８の各端、例えば
部位４４に溶接することができる。この場合
導電性金属心は始めからこれらの端部で露出
されている。同様に、金属ワイヤ４２は反対
側の銅メツキリベツトに電気的に結合されう
る（第５ｂ図参照）。
これらのリベツト４８は、図示してはいな
いが、本発明の範囲を逸脱せずに金属ワイヤ
４２を溶接しうる基板１１の露出個所１１ａ
によつて置き換えることもできることは明瞭
である。
いが、本発明の範囲を逸脱せずに金属ワイヤ
４２を溶接しうる基板１１の露出個所１１ａ
によつて置き換えることもできることは明瞭
である。
従つて、電気的に相互接続された大面積太
陽電池１０は、(1)１個所以上の基板１１の露
出部分１１ａ又は１本以上の導電リベツト４
８の形での第一の電極及び(2)個々の大面積電
池１０の複数の個別小面積分割部分２６を電
気的に結合する複数の銅製母線３４を電気的
に相互接続する導電テープ３８により形成さ
れる第二電極を具備する。
陽電池１０は、(1)１個所以上の基板１１の露
出部分１１ａ又は１本以上の導電リベツト４
８の形での第一の電極及び(2)個々の大面積電
池１０の複数の個別小面積分割部分２６を電
気的に結合する複数の銅製母線３４を電気的
に相互接続する導電テープ３８により形成さ
れる第二電極を具備する。
隣接する大面積太陽電池の電気的相互接続
隣接する大面積太陽電池を電気的に相互結合
するため、該隣接電池から伸びる電極を電気的
に相互接続することが必要である。この相互結
合は上述の導電帯状体３８を用いれば有利にお
こなうことができよう。帯状体３８が個別の大
面積電池を相互接続する場合、不可欠的にとい
うわけではないが、これらの隣接する大面積電
池１０間で帯状体３８が端部４２を横切る際に
短絡を防ぐため、帯状体を電気的に絶縁してお
くことが好ましい。
するため、該隣接電池から伸びる電極を電気的
に相互接続することが必要である。この相互結
合は上述の導電帯状体３８を用いれば有利にお
こなうことができよう。帯状体３８が個別の大
面積電池を相互接続する場合、不可欠的にとい
うわけではないが、これらの隣接する大面積電
池１０間で帯状体３８が端部４２を横切る際に
短絡を防ぐため、帯状体を電気的に絶縁してお
くことが好ましい。
Ａ 直列相互接続
第３ａ図、第４ａ図及び第５ａ図の具体例
によれば、より特定的に、１個の大面積太陽
電池１０ａの、隣接する大面積太陽電池１０
ｂへ（第５ｂ図では電池１０ｃへも）の電気
的相互接続は、前記の大面積電池１０ａの母
線３４ａ及び３４ｂを電気的に相互接続する
導電帯状体３８ａを隣接する大面積電池１０
ｂの基板電極に留めつけることによつて直列
接続式におこなうことが望ましい。基板電極
は第３ａ図及び第４ａ図の具体例のように、
基板１１の露出個所１１ａか、あるいは第５
ａ図の具体例のようにメツキされたリベツト
４８かである。基板がステンレススチールで
形成されており、露出基板方式が採用されて
いる場合、導電帯状体３８は露出個所１１ａ
に点溶接されなければならない。しかし留意
すべきなのは、基板がメツキされる場合は溶
接法が用いられうる点である。導電帯状体３
８は、太陽電池が過度に乱用されるような場
合、メツキされたリベツト４８を用いて基板
１１に留めつけられる。勿論、メツキリベツ
トが使用される場合、露出された頂部はやす
り仕上げ又は紙やすり磨きにより水平になら
され、なめらかな外観を示し、さらに他には
封入成形工程中に生じやすい気泡及び応力形
成を防ぐ。
によれば、より特定的に、１個の大面積太陽
電池１０ａの、隣接する大面積太陽電池１０
ｂへ（第５ｂ図では電池１０ｃへも）の電気
的相互接続は、前記の大面積電池１０ａの母
線３４ａ及び３４ｂを電気的に相互接続する
導電帯状体３８ａを隣接する大面積電池１０
ｂの基板電極に留めつけることによつて直列
接続式におこなうことが望ましい。基板電極
は第３ａ図及び第４ａ図の具体例のように、
基板１１の露出個所１１ａか、あるいは第５
ａ図の具体例のようにメツキされたリベツト
４８かである。基板がステンレススチールで
形成されており、露出基板方式が採用されて
いる場合、導電帯状体３８は露出個所１１ａ
に点溶接されなければならない。しかし留意
すべきなのは、基板がメツキされる場合は溶
接法が用いられうる点である。導電帯状体３
８は、太陽電池が過度に乱用されるような場
合、メツキされたリベツト４８を用いて基板
１１に留めつけられる。勿論、メツキリベツ
トが使用される場合、露出された頂部はやす
り仕上げ又は紙やすり磨きにより水平になら
され、なめらかな外観を示し、さらに他には
封入成形工程中に生じやすい気泡及び応力形
成を防ぐ。
Ｂ 並列相互接続
第３ｂ図、第４ｂ図、及び第５ｂ図の具体
例によれば、１個の大面積太陽電池１０ａ
の、隣接する大面積太陽電池１０ｂへの並列
相互接続が開示される。第５ｂ図の具体例で
は、大面積太陽電池１０ａは隣接する大面積
太陽電池１０ｂ及び１０ｃに電気的に並列に
相互接続されている。
例によれば、１個の大面積太陽電池１０ａ
の、隣接する大面積太陽電池１０ｂへの並列
相互接続が開示される。第５ｂ図の具体例で
は、大面積太陽電池１０ａは隣接する大面積
太陽電池１０ｂ及び１０ｃに電気的に並列に
相互接続されている。
第３ｂ図、第４ｂ図及び第５ｂ図の具体例
の並列相互接続は実質的に同一である。相違
点は、(1)第４ｂ図の具体例では電気絶縁層
が、絶縁されない導電帯状体３８を母線３４
に電気的に結合する前に、各々の大面積電池
１０の主要周縁部３６に沿つて貼着されるこ
と及び(2)金属リード線４２が第５ｂ図の具体
例では第３ｂ図及び第４ｂ図の具体例の基板
１１の露出個所に対してよりもむしろ銅メツ
キリベツト４８に固定されることである。導
電帯状体３８と金属リード線４２が個別の大
面積電池１０に電気的に結合されれば、これ
らの隣接電池の並列電気相互接続は具体例の
別とは関りなく同一である。
の並列相互接続は実質的に同一である。相違
点は、(1)第４ｂ図の具体例では電気絶縁層
が、絶縁されない導電帯状体３８を母線３４
に電気的に結合する前に、各々の大面積電池
１０の主要周縁部３６に沿つて貼着されるこ
と及び(2)金属リード線４２が第５ｂ図の具体
例では第３ｂ図及び第４ｂ図の具体例の基板
１１の露出個所に対してよりもむしろ銅メツ
キリベツト４８に固定されることである。導
電帯状体３８と金属リード線４２が個別の大
面積電池１０に電気的に結合されれば、これ
らの隣接電池の並列電気相互接続は具体例の
別とは関りなく同一である。
さらに特定的には、並列相互接続は、１つ
の大面積電池例えば１０ａの基板からおよび
導電帯状体３８からの金属リード線４２を隣
接する大面積電池例えば１０ｂの基板からの
および導電帯状体３８からの金属リード線４
２へ、はんだ又ははんだ無し接続によつて電
気的接続をおこなうことによつておこなわれ
る。留意すべきことは、大面積電池１０が隣
接する大面積電池との電気的相互結合に先立
つて封入成形されている場合には、この電池
１０の両側から伸びる２本のリード線４２を
使用する必要があるという点である。大面積
電池が電気的相互結合後に保護カバーによる
封入成形されるような場合には、隣接大面積
電池１０は各々が２本の必要なリード線４２
のうちの１本の備えるだけでよい。さらに特
定的に第３ｂ図では、大面積電池１０ａは導
電帯状体３８に結合されたリード線４２を備
えることができ、さらに大面積電池１０ｂは
基板１１の露出個所１１ａに結合されたリー
ド線４２を備えることができる。大面積電池
１０ａ及び１０ｂの電気的相互接続は、(1)電
池１０ａの導電帯状体から伸びるリード線を
電池１０ｂの導電帯状態にはんだ付けするこ
とによつて、及び(2)電池１０ｂの露出基板個
所１１ａから伸びるリード線を電池１０ａの
露出基板個所１１ａに溶接することによつて
おこなわれる。次に隣接する電気的に相互に
接続された大面積電池１０ａ及び１０ｂは封
入成形に付されることができる。
の大面積電池例えば１０ａの基板からおよび
導電帯状体３８からの金属リード線４２を隣
接する大面積電池例えば１０ｂの基板からの
および導電帯状体３８からの金属リード線４
２へ、はんだ又ははんだ無し接続によつて電
気的接続をおこなうことによつておこなわれ
る。留意すべきことは、大面積電池１０が隣
接する大面積電池との電気的相互結合に先立
つて封入成形されている場合には、この電池
１０の両側から伸びる２本のリード線４２を
使用する必要があるという点である。大面積
電池が電気的相互結合後に保護カバーによる
封入成形されるような場合には、隣接大面積
電池１０は各々が２本の必要なリード線４２
のうちの１本の備えるだけでよい。さらに特
定的に第３ｂ図では、大面積電池１０ａは導
電帯状体３８に結合されたリード線４２を備
えることができ、さらに大面積電池１０ｂは
基板１１の露出個所１１ａに結合されたリー
ド線４２を備えることができる。大面積電池
１０ａ及び１０ｂの電気的相互接続は、(1)電
池１０ａの導電帯状体から伸びるリード線を
電池１０ｂの導電帯状態にはんだ付けするこ
とによつて、及び(2)電池１０ｂの露出基板個
所１１ａから伸びるリード線を電池１０ａの
露出基板個所１１ａに溶接することによつて
おこなわれる。次に隣接する電気的に相互に
接続された大面積電池１０ａ及び１０ｂは封
入成形に付されることができる。
留意すべきことは、リード線４２は隣接大
面積電池１０の隣接導電帯状体３８を接続す
るものとして示されているが、隣接大面積電
池１０の母線３４間の電気的相互接続は単一
の連続した導電帯状体３８を用いて、本発明
の範囲を逸脱することなくおこなうことがで
きるという点である。
面積電池１０の隣接導電帯状体３８を接続す
るものとして示されているが、隣接大面積電
池１０の母線３４間の電気的相互接続は単一
の連続した導電帯状体３８を用いて、本発明
の範囲を逸脱することなくおこなうことがで
きるという点である。
パネル
上に説明した技術を利用して、電気的に相互
接続された光起電力パネル５０を複数の分離し
た電気的に相互接続された大面積太陽電池より
構成することができる。典型的には、この種の
パネル５０は長さ４フート×幅２フートの電気
的に相互接続された太陽電池のマトリツクスを
含む。
接続された光起電力パネル５０を複数の分離し
た電気的に相互接続された大面積太陽電池より
構成することができる。典型的には、この種の
パネル５０は長さ４フート×幅２フートの電気
的に相互接続された太陽電池のマトリツクスを
含む。
勿論、どれ程の数の大面積太陽電池１０であ
れ、パネル５０を形成するために電気的に相互
接続され得る。用いられる大面積電池１０の数
は使用者の求める電力に左右される。あらかじ
め定められた数の太陽電池１０が、所定の電力
量を供給すべく適合された光起電力パネル５０
を形成するため電気的に相互接続された後、パ
ネル全体を保護ラミネーシヨン中に封入形成す
ることができる。この保護ラミネーシヨンは部
材の保護と同時に耐久性と取扱い易さを提供す
るであろう。好ましい具体例において、本明細
書に開示した電気的接続技術を用いる軽量で間
隔のあいた電気的に相互接続された大面積太陽
電池の積層帯状体を製造するための技術は、
「大面積太陽電池の積層帯状体とその製造法」
と題する米国特許出願の対象であり、この米国
特許出願は本件出願人に移譲されている。どの
ような封入形成形法がとられるにせよ、大面積
電池１０は導電帯状体３８によつて直列接続さ
れ、帯状体の両端３９にパネル５０から伸びる
電極を備えることが望ましい。これらの電極は
他のパネル５０への電気点接続のため、あるい
は使用者用電源に接続するために利用できる。
れ、パネル５０を形成するために電気的に相互
接続され得る。用いられる大面積電池１０の数
は使用者の求める電力に左右される。あらかじ
め定められた数の太陽電池１０が、所定の電力
量を供給すべく適合された光起電力パネル５０
を形成するため電気的に相互接続された後、パ
ネル全体を保護ラミネーシヨン中に封入形成す
ることができる。この保護ラミネーシヨンは部
材の保護と同時に耐久性と取扱い易さを提供す
るであろう。好ましい具体例において、本明細
書に開示した電気的接続技術を用いる軽量で間
隔のあいた電気的に相互接続された大面積太陽
電池の積層帯状体を製造するための技術は、
「大面積太陽電池の積層帯状体とその製造法」
と題する米国特許出願の対象であり、この米国
特許出願は本件出願人に移譲されている。どの
ような封入形成形法がとられるにせよ、大面積
電池１０は導電帯状体３８によつて直列接続さ
れ、帯状体の両端３９にパネル５０から伸びる
電極を備えることが望ましい。これらの電極は
他のパネル５０への電気点接続のため、あるい
は使用者用電源に接続するために利用できる。
本発明は図示の具体例の細部構造に限定され
ないことは勿論である。好ましい具体例に関す
る以上の説明は本発明を限定するためではなく
説明を目的としたものである。
ないことは勿論である。好ましい具体例に関す
る以上の説明は本発明を限定するためではなく
説明を目的としたものである。
第１図は各層が好ましいアモルフアス半導体合
金により形成される、ｎ−ｉ−ｎ形電池を複数個
含む太陽電池の拡大部分断面図、第２ａ図は複数
の小面積分割部分を電気的に相互接続して電気結
合形の大面積太陽電池を提供する先行技術による
１具体例の部分上面図、第２ｂ図はグリツドパタ
ーンを適用する以前の、電気的に絶縁させた小面
積セグメントの部分上面図、第３ａ図は直列接続
された隣接する大面積太陽電池を絶縁金属ストリ
ツプが電気的に相互接続している本発明の第一の
具体例の部分上面図、第３ｂ図は第３ａ図の本発
明の具体例を大面積電池を並列接続に変更した例
の部分上面図、第４ａ図は直列接続された隣接す
る大面積太陽電池を非絶縁金属ストリツプが電気
的に相互接続している本発明の第二の具体例をあ
らわす部分上面図、第４ｂ図は第４ａ図の本発明
の具体例を大面積電池を並列接続した例の部分上
面図、第５ａ図は直列接続された隣接する大面積
電池を絶縁金属ストリツプとリベツトが電気的に
相互接続している本発明の第三の具体例の部分上
面図、第５ｂ図は第５ａ図の本発明の具体例を大
面積電池を並列接続に変更した例をあらわす部分
上面図、第６図は隣接する大面積太陽電池を電気
的に相互接続することによつて形成する太陽電池
パネルの上面図である。 １０……太陽電池、１１……基板、１２ａ，１
２ｂ，１２ｃ……ｐ−ｉ−ｎ太陽電池、２２……
透明導電膜、２４……グリツドパターン、２６…
…小面積電池部分、３４……母線、３８……帯状
体。
金により形成される、ｎ−ｉ−ｎ形電池を複数個
含む太陽電池の拡大部分断面図、第２ａ図は複数
の小面積分割部分を電気的に相互接続して電気結
合形の大面積太陽電池を提供する先行技術による
１具体例の部分上面図、第２ｂ図はグリツドパタ
ーンを適用する以前の、電気的に絶縁させた小面
積セグメントの部分上面図、第３ａ図は直列接続
された隣接する大面積太陽電池を絶縁金属ストリ
ツプが電気的に相互接続している本発明の第一の
具体例の部分上面図、第３ｂ図は第３ａ図の本発
明の具体例を大面積電池を並列接続に変更した例
の部分上面図、第４ａ図は直列接続された隣接す
る大面積太陽電池を非絶縁金属ストリツプが電気
的に相互接続している本発明の第二の具体例をあ
らわす部分上面図、第４ｂ図は第４ａ図の本発明
の具体例を大面積電池を並列接続した例の部分上
面図、第５ａ図は直列接続された隣接する大面積
電池を絶縁金属ストリツプとリベツトが電気的に
相互接続している本発明の第三の具体例の部分上
面図、第５ｂ図は第５ａ図の本発明の具体例を大
面積電池を並列接続に変更した例をあらわす部分
上面図、第６図は隣接する大面積太陽電池を電気
的に相互接続することによつて形成する太陽電池
パネルの上面図である。 １０……太陽電池、１１……基板、１２ａ，１
２ｂ，１２ｃ……ｐ−ｉ−ｎ太陽電池、２２……
透明導電膜、２４……グリツドパターン、２６…
…小面積電池部分、３４……母線、３８……帯状
体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 導電性表面を有する共通基板と該共通基板上
に並置された複数の半導体層と各半導体層上に形
成された個別の透明導電膜とを具えた互いに電気
的に分離された複数の小面積電池部分と、該共通
基板上に該基板とは絶縁されて設けられ該複数の
小面積電池部分の前記透明導電膜を共通に接続す
る導電性母線の複数と、前記基板上に該基板とは
絶縁されて設けられ該導電性母線の複数を共通に
接続する導電体と、を具備する太陽電池を複数有
しており、 前記複数の太陽電池の一方の前記導電体と他方
の前記共通基板とを接続することにより前記複数
の太陽電池が直列接続されていることを特徴とす
る大面積太陽電池。
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