JPH0571150B2 - - Google Patents
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- JPH0571150B2 JPH0571150B2 JP60195057A JP19505785A JPH0571150B2 JP H0571150 B2 JPH0571150 B2 JP H0571150B2 JP 60195057 A JP60195057 A JP 60195057A JP 19505785 A JP19505785 A JP 19505785A JP H0571150 B2 JPH0571150 B2 JP H0571150B2
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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)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は光反射率の高い銀を背面電極の一部と
して用いた光起電力装置に関し、主として太陽光
発電の太陽電池に利用される。
して用いた光起電力装置に関し、主として太陽光
発電の太陽電池に利用される。
(ロ) 従来の技術
非晶質シリコン、非晶質シリコンカーバイド、
非晶質シリコンゲルマニウム等の非晶質シリコン
系の半導体を少なくとも光電変換動作する光活性
層として用いた光起電力装置は低コスト化、大面
積化を容易に実現することができるために、太陽
光発電に利用される太陽電池として有望視されて
いる。
非晶質シリコンゲルマニウム等の非晶質シリコン
系の半導体を少なくとも光電変換動作する光活性
層として用いた光起電力装置は低コスト化、大面
積化を容易に実現することができるために、太陽
光発電に利用される太陽電池として有望視されて
いる。
この光起電力装置の欠点は単結晶シリコン太陽
電池に較べ光エネルギを電気エネルギに変換する
光電変換効率が低いことである。
電池に較べ光エネルギを電気エネルギに変換する
光電変換効率が低いことである。
そこで従来から特開昭57−49278号公報の如く
光起電力装置の受光面側を凹凸化し、表面反射を
減らしたり、背面電極として反射率の高い銀
（Ag）等を使用し、１回目の透過で光活性層で吸
収することができなかつた長波長光を反射せし
め、再び光活性層に導き斯る長波長光を２回目の
透過途中で吸収せしめることにより有効に太陽光
を利用する構造が提案されている（例えば1983年
春季第30回応用物理学関係連合講演会講演予稿集
第350頁、7p−Ａ−３）。また上記受光面側の凹
凸化と背面電極での反射を同時に実現した光起電
力装置についても1985年１月14日発行日経エレク
トロニクス第123頁乃至第126頁に開示されてい
る。
光起電力装置の受光面側を凹凸化し、表面反射を
減らしたり、背面電極として反射率の高い銀
（Ag）等を使用し、１回目の透過で光活性層で吸
収することができなかつた長波長光を反射せし
め、再び光活性層に導き斯る長波長光を２回目の
透過途中で吸収せしめることにより有効に太陽光
を利用する構造が提案されている（例えば1983年
春季第30回応用物理学関係連合講演会講演予稿集
第350頁、7p−Ａ−３）。また上記受光面側の凹
凸化と背面電極での反射を同時に実現した光起電
力装置についても1985年１月14日発行日経エレク
トロニクス第123頁乃至第126頁に開示されてい
る。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
然し乍ら、Agは半導体光活性層に対して密着
力が弱く、上記応用物理学講演予稿集にあつては
斯る密着力の弱さに鑑み酸化インジウム錫
（ITO）を両者の接合界面に配挿することを試み
ているが、このITO／Ag積層構造であつても不
十分である。更にAgは斯るAgを所定形状にパタ
ーニングするに際し、フオトリソグラフイ手法に
あつてはレジストの剥離の際に光活性層との密着
力が弱いために同時に剥れたり、またレーザスク
ライブ手法にあつてはレーザビームに対する反射
率が極めて高いために選択的なパターニングが困
難である。
力が弱く、上記応用物理学講演予稿集にあつては
斯る密着力の弱さに鑑み酸化インジウム錫
（ITO）を両者の接合界面に配挿することを試み
ているが、このITO／Ag積層構造であつても不
十分である。更にAgは斯るAgを所定形状にパタ
ーニングするに際し、フオトリソグラフイ手法に
あつてはレジストの剥離の際に光活性層との密着
力が弱いために同時に剥れたり、またレーザスク
ライブ手法にあつてはレーザビームに対する反射
率が極めて高いために選択的なパターニングが困
難である。
(ニ) 問題点を解決するための手段
本発明光起電力装置は、上記問題点を解決すべ
く、半導体光活性層の背面側に設けられた背面電
極は、少なくとも上記半導体光活性層と被着する
銀層と、該銀層よりも該光活性層との密着力が高
い金属層と、の積層構造から成り、上記銀層は上
記光活性層よりも小面積で該光活性層の一部を露
出せしめると共に、上記金属層は該銀層の背面と
側面、及び上記光活性層の上記露出部分を被覆し
ていることを特徴とする。
く、半導体光活性層の背面側に設けられた背面電
極は、少なくとも上記半導体光活性層と被着する
銀層と、該銀層よりも該光活性層との密着力が高
い金属層と、の積層構造から成り、上記銀層は上
記光活性層よりも小面積で該光活性層の一部を露
出せしめると共に、上記金属層は該銀層の背面と
側面、及び上記光活性層の上記露出部分を被覆し
ていることを特徴とする。
(ホ) 作用
上述の如く積層構造の背面電極に於いて、銀層
の背面を覆う密着力の高い金属層は斯る銀層の背
面のみならずその側面も被覆することによつて、
上記金属層は銀層の剥れを押え込み銀層の密着力
の弱さを補償する。
の背面を覆う密着力の高い金属層は斯る銀層の背
面のみならずその側面も被覆することによつて、
上記金属層は銀層の剥れを押え込み銀層の密着力
の弱さを補償する。
また、本発明では、その銀層を半導体光活性層
よるも小面積とし、これにより銀層から露出した
この光活性層を、該光活性層との密着力が高い金
属で被覆するようにしたことから、その銀層の剥
がれはより有効に押さえ込むことが可能となる。
よるも小面積とし、これにより銀層から露出した
この光活性層を、該光活性層との密着力が高い金
属で被覆するようにしたことから、その銀層の剥
がれはより有効に押さえ込むことが可能となる。
(ヘ) 実施例
第１図は本発明光起電力装置の一実施例を示
し、１は光入射面を形成する透光性且つ絶縁性の
材料、例えばガラスからなる基板、２は上記基板
１の一方の主面に設けられた酸化スズ（SnO2）、
酸化インジウムスズ（ITO）等の透光性導電酸化
物（TCO）の単層或いは積層構造の受光面電極、
３は上記受光面電極２と接すると共に膜面に平行
なpin或いはpn等の半導体接合を備え光照射があ
ると光電変換に寄与する電子及び又は正孔の光キ
ヤリアを発生するアモルフアスシリコン系の半導
体を主体とする光活性層、４は上記光活性層３の
背面に配置された背面電極で、該背面電極４は上
記光活性層３と接する側から見て当該光活性層３
よりも小面積の銀（Ag）層４ａと、このAg層４
ａの背面４ab及び側面４asを被覆すると共に基
板１の一方の主面にまで延在したアルミニウム
（Al）、該Alとチタン（Ti）或いはチタン銀
（TiAg）合金との二層構造、更には上記Ti或い
はTiAg／Al／Ti或いはTiAgの三層構造の金属
層４ｂと、の積層構造を持つ。これらAl、Ti、
TiAg等の金属はAgよりも光活性層３と強固に密
着する材料である。
し、１は光入射面を形成する透光性且つ絶縁性の
材料、例えばガラスからなる基板、２は上記基板
１の一方の主面に設けられた酸化スズ（SnO2）、
酸化インジウムスズ（ITO）等の透光性導電酸化
物（TCO）の単層或いは積層構造の受光面電極、
３は上記受光面電極２と接すると共に膜面に平行
なpin或いはpn等の半導体接合を備え光照射があ
ると光電変換に寄与する電子及び又は正孔の光キ
ヤリアを発生するアモルフアスシリコン系の半導
体を主体とする光活性層、４は上記光活性層３の
背面に配置された背面電極で、該背面電極４は上
記光活性層３と接する側から見て当該光活性層３
よりも小面積の銀（Ag）層４ａと、このAg層４
ａの背面４ab及び側面４asを被覆すると共に基
板１の一方の主面にまで延在したアルミニウム
（Al）、該Alとチタン（Ti）或いはチタン銀
（TiAg）合金との二層構造、更には上記Ti或い
はTiAg／Al／Ti或いはTiAgの三層構造の金属
層４ｂと、の積層構造を持つ。これらAl、Ti、
TiAg等の金属はAgよりも光活性層３と強固に密
着する材料である。
尚、図中５は上記背面電極４の基板１の一方の
主面にまで延在した延在部分４′と基板１との間
に配挿されそれら両者の密着力を高める島状部
で、受光面電極２と同じ材料、即ちTiCOからな
り、従つて受光面電極２と同時に形成される。
主面にまで延在した延在部分４′と基板１との間
に配挿されそれら両者の密着力を高める島状部
で、受光面電極２と同じ材料、即ちTiCOからな
り、従つて受光面電極２と同時に形成される。
而して本発明の特徴は上述の如く背面電極４が
Ag層４ａと光活性層３との密着力の高い金属で
あるAl、Ti、TiAg等からなる金属層４ｂの積層
構造を持つと共に、上記Ag層４ａは接する光活
性層３の背面よりも小面積であり斯るAg層４ａ
の背面４ab及び側面４asが上記金属層４ｂによ
つて被覆されたところにある。即ち、Ag層４ａ
は光活性層３の背面に対して密着力が弱いために
その全面を覆うことなく配置され、そして斯る
Ag層４ａから露出した光活性層３の露出部分３
ｅを含んで上記Ag層４ａの背面４ab及び側面４
asが金属層４ｂにより覆われることによつて、金
属層４ｂの周縁４beはAg層４ａと接することな
く直接光活性層３の露出部分３ｅと接し、強固に
結合することとなる。従つて、Ag層４ａの剥れ
は斯る金属層４ｂの周縁４beと光活性層３の露
出部分３ｅとの直接結合による押え込みにより防
止されることとなる。
Ag層４ａと光活性層３との密着力の高い金属で
あるAl、Ti、TiAg等からなる金属層４ｂの積層
構造を持つと共に、上記Ag層４ａは接する光活
性層３の背面よりも小面積であり斯るAg層４ａ
の背面４ab及び側面４asが上記金属層４ｂによ
つて被覆されたところにある。即ち、Ag層４ａ
は光活性層３の背面に対して密着力が弱いために
その全面を覆うことなく配置され、そして斯る
Ag層４ａから露出した光活性層３の露出部分３
ｅを含んで上記Ag層４ａの背面４ab及び側面４
asが金属層４ｂにより覆われることによつて、金
属層４ｂの周縁４beはAg層４ａと接することな
く直接光活性層３の露出部分３ｅと接し、強固に
結合することとなる。従つて、Ag層４ａの剥れ
は斯る金属層４ｂの周縁４beと光活性層３の露
出部分３ｅとの直接結合による押え込みにより防
止されることとなる。
尚、本発明者の経験によれば光活性層３と密着
力の高い金属としてAl、Ti、TiAgの他に銅
（Cu）、ニツケル（Ni）、スズ（Sn）、クロム
（Cr）、モリブデン（Mo）、タンタル（Ta）、亜
鉛（Zn）及びタングステン（Ｗ）等の通常の金
属が使用可能である。
力の高い金属としてAl、Ti、TiAgの他に銅
（Cu）、ニツケル（Ni）、スズ（Sn）、クロム
（Cr）、モリブデン（Mo）、タンタル（Ta）、亜
鉛（Zn）及びタングステン（Ｗ）等の通常の金
属が使用可能である。
この様にAg層４ａの剥れを防止する金属層４
ｂは光活性層３と強固に密着するために、斯る金
属層４ｂを所定形状にパターニングすべくフオト
リソグラフイ手法を用いてもパターニング後レジ
ストの剥離の際にAg層４ａが密着力が弱いこと
を根拠として剥離することはない。
ｂは光活性層３と強固に密着するために、斯る金
属層４ｂを所定形状にパターニングすべくフオト
リソグラフイ手法を用いてもパターニング後レジ
ストの剥離の際にAg層４ａが密着力が弱いこと
を根拠として剥離することはない。
第２図は本発明の他の実施例であつて、第１図
に示した受光面電極２、光活性層３及び背面電極
４からなる個々の光電変換素子６……を同一基板
１上に於いて電気的に直列接続してある。上記光
電変換素子６の構成は第１図に示した構成と同一
であり、各光電変換素子５……は互いに隣接せる
隣接間隔部７……に於いて右隣りの光電変換素子
６……の受光面電極２……と、左隣りの光電変換
素子６……の背面電極４……と、がTiAg
（Ti）／Al／TiAg（Ti）の三層構造の接続電極８
によつて電気的に結合されている。
に示した受光面電極２、光活性層３及び背面電極
４からなる個々の光電変換素子６……を同一基板
１上に於いて電気的に直列接続してある。上記光
電変換素子６の構成は第１図に示した構成と同一
であり、各光電変換素子５……は互いに隣接せる
隣接間隔部７……に於いて右隣りの光電変換素子
６……の受光面電極２……と、左隣りの光電変換
素子６……の背面電極４……と、がTiAg
（Ti）／Al／TiAg（Ti）の三層構造の接続電極８
によつて電気的に結合されている。
斯る実施例によれば各光電変換素子５……毎に
選択的に被着したAg層４ａ……を含み連続的に
被着された金属層４ｂを各光電変換素子５……毎
にパターニングするに際し、上記フオトリソグラ
フイ手法のみならず、この様な金属層４ｂはAg
層４ａに比して反射率が低いために例えば特開昭
59−171176号公報に開示された如くレーザスクラ
イブ手法を用いることも可能となる。また接続電
極８のパターニングについてもレーザスクライブ
手法を使用してもよい。
選択的に被着したAg層４ａ……を含み連続的に
被着された金属層４ｂを各光電変換素子５……毎
にパターニングするに際し、上記フオトリソグラ
フイ手法のみならず、この様な金属層４ｂはAg
層４ａに比して反射率が低いために例えば特開昭
59−171176号公報に開示された如くレーザスクラ
イブ手法を用いることも可能となる。また接続電
極８のパターニングについてもレーザスクライブ
手法を使用してもよい。
更に接続電極８に代つて背面電極４の金属層４
ｂを第１図の如く基板１の主面に向つて延在せし
め、斯る延在部分４beと隣接の光電変換素子６
の受光面電極２とを直接結合せしめる形態となし
ても良い。
ｂを第１図の如く基板１の主面に向つて延在せし
め、斯る延在部分４beと隣接の光電変換素子６
の受光面電極２とを直接結合せしめる形態となし
ても良い。
また上記実施例の何れに於いても光活性層３の
大部分と直接接する背面電極４はAg層４ａであ
つたが、その両者の接合界面に先行技術の如く
ITOやSnO2のようなTCOを介在させても本発明
の効果を妨げない。
大部分と直接接する背面電極４はAg層４ａであ
つたが、その両者の接合界面に先行技術の如く
ITOやSnO2のようなTCOを介在させても本発明
の効果を妨げない。
(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、銀層の背面のみならずその側面をも密着力
の高い金属層によつて被覆せしめたので、上記金
属層は銀層の剥れを押え込み銀層の密着力の弱さ
を補償することができ、銀層による反射光を再び
光電変換に利用することができる。またAg層は
有効光電変換領域全面を完全に覆わず、周縁部分
を金属層が覆つているので、上記銀層の剥がれを
より有効に押さえ込むことができると共に、Ag
層に対するパターニング精度は緩和され、斯る
Ag層のパターニングのためにフオトリソグラフ
イ手法やレーザスクライブ手法を用いないにも拘
らず、金属層に対して精度良くパターニングを施
すことができ、従つて有効光電変換領域の面積を
増大せしめることができる。
如く、銀層の背面のみならずその側面をも密着力
の高い金属層によつて被覆せしめたので、上記金
属層は銀層の剥れを押え込み銀層の密着力の弱さ
を補償することができ、銀層による反射光を再び
光電変換に利用することができる。またAg層は
有効光電変換領域全面を完全に覆わず、周縁部分
を金属層が覆つているので、上記銀層の剥がれを
より有効に押さえ込むことができると共に、Ag
層に対するパターニング精度は緩和され、斯る
Ag層のパターニングのためにフオトリソグラフ
イ手法やレーザスクライブ手法を用いないにも拘
らず、金属層に対して精度良くパターニングを施
すことができ、従つて有効光電変換領域の面積を
増大せしめることができる。
第１図は本発明光起電力装置の一実施例の断面
図、第２図は本発明光起電力装置の他の実施例の
断面図、を夫々示している。 １……基板、２……受光面電極、３……光活性
層、４……背面電極、４ａ……銀（Ag）層、４
ｂ……金属層。
図、第２図は本発明光起電力装置の他の実施例の
断面図、を夫々示している。 １……基板、２……受光面電極、３……光活性
層、４……背面電極、４ａ……銀（Ag）層、４
ｂ……金属層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光照射があると光電変換に寄与する光キヤリ
アを発生する半導体光活性層の受光面側及び背面
側に夫々受光面電極と背面電極とを配置した光起
電力装置であつて、上記背面電極は、少なくとも
上記半導体光活性層と被着する銀層と、該銀層よ
りも該光活性層との密着力が高い金属層と、の積
層構造から成り、上記銀層は上記光活性層よりも
小面積で該光活性層の一部を露出せしめると共
に、上記金属層は該銀層の背面と側面、及び上記
光活性層の上記露出部分を被覆していることを特
徴とする光起電力装置。 ２ 上記金属層はアルミニウム、チタン、チタン
銀合金の内から選択された少なくとも一つの金属
を含むことを特徴とした特許請求の範囲第１項記
載の光起電力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60195057A JPS6254971A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 光起電力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60195057A JPS6254971A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 光起電力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6254971A JPS6254971A (ja) | 1987-03-10 |
| JPH0571150B2 true JPH0571150B2 (ja) | 1993-10-06 |
Family
ID=16334835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60195057A Granted JPS6254971A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6254971A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63215082A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-07 | Hitachi Ltd | 非晶質太陽電池の製造方法 |
| JPH0254972A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
| KR100656738B1 (ko) * | 2005-12-14 | 2006-12-14 | 한국과학기술원 | 집적형 박막 태양전지 및 그 제조 방법 |
| JP4909032B2 (ja) * | 2006-11-30 | 2012-04-04 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池モジュール |
| JP2013074117A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Kyocera Corp | 光電変換モジュール |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56146221A (en) * | 1980-04-16 | 1981-11-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing ceramic electronic part |
| JPS5929474A (ja) * | 1982-08-11 | 1984-02-16 | Toshiba Corp | 太陽電池 |
| JPS5994475A (ja) * | 1982-11-20 | 1984-05-31 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換半導体装置 |
| JPS60128661A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Sharp Corp | 半導体装置の電極構造 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61186255U (ja) * | 1985-05-09 | 1986-11-20 |
-
1985
- 1985-09-04 JP JP60195057A patent/JPS6254971A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56146221A (en) * | 1980-04-16 | 1981-11-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing ceramic electronic part |
| JPS5929474A (ja) * | 1982-08-11 | 1984-02-16 | Toshiba Corp | 太陽電池 |
| JPS5994475A (ja) * | 1982-11-20 | 1984-05-31 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換半導体装置 |
| JPS60128661A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Sharp Corp | 半導体装置の電極構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6254971A (ja) | 1987-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |