JPH06291344A - 光電変換素子集合体 - Google Patents
光電変換素子集合体Info
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- JPH06291344A JPH06291344A JP5074237A JP7423793A JPH06291344A JP H06291344 A JPH06291344 A JP H06291344A JP 5074237 A JP5074237 A JP 5074237A JP 7423793 A JP7423793 A JP 7423793A JP H06291344 A JPH06291344 A JP H06291344A
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- Japan
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- conductive
- photoelectric conversion
- conductive area
- forming
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- 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
- Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 連続生産に適し、コンパクト、軽量、低コス
ト化が可能で、曲げ、切断、接合などの加工性に優れた
光電変換素子集合体を得ること。さらに、安定性に優
れ、光電流、光起電力が調整可能な素子および素子アレ
イを得ること。 【構成】 導電性繊維集合体と非導電性繊維集合体から
構成され、導電領域と非導電領域が複合形成された支持
体上に半導体層、電極層を形成した素子集合体および非
導電領域で素子分離された光電変換素子である。また、
この素子分離された素子と隣接素子の電極間を接合した
光電変換素子アレイである。
ト化が可能で、曲げ、切断、接合などの加工性に優れた
光電変換素子集合体を得ること。さらに、安定性に優
れ、光電流、光起電力が調整可能な素子および素子アレ
イを得ること。 【構成】 導電性繊維集合体と非導電性繊維集合体から
構成され、導電領域と非導電領域が複合形成された支持
体上に半導体層、電極層を形成した素子集合体および非
導電領域で素子分離された光電変換素子である。また、
この素子分離された素子と隣接素子の電極間を接合した
光電変換素子アレイである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光センサー、太陽電池な
どの光電変換材料に利用することができる半導体素子に
関する。
どの光電変換材料に利用することができる半導体素子に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体素子は平板状基板に半導体
層を積層・加工する構造によって素子が形成される。こ
の平板基板の場合、逐次成膜するため連続生産が困難で
あり、大面積の素子作製が難しかった。また、平面基板
を用いた素子は、曲げ加工や複雑形状加工、切断が容易
でないなど加工性が充分でなく、大面積素子として用い
る場合、基板重量の軽量化が課題となっている。さらに
光電変換材料に利用する場合、入射光を効率良く変換す
るために、素子の表面に凹凸形状を設ける必要があり、
平板状基板の表面に微細加工する工程が必要であった。
層を積層・加工する構造によって素子が形成される。こ
の平板基板の場合、逐次成膜するため連続生産が困難で
あり、大面積の素子作製が難しかった。また、平面基板
を用いた素子は、曲げ加工や複雑形状加工、切断が容易
でないなど加工性が充分でなく、大面積素子として用い
る場合、基板重量の軽量化が課題となっている。さらに
光電変換材料に利用する場合、入射光を効率良く変換す
るために、素子の表面に凹凸形状を設ける必要があり、
平板状基板の表面に微細加工する工程が必要であった。
【０００３】この加工性の問題解決を図るため、芯線を
用い同軸形状にシリコン半導体層を形成した太陽電池が
提案されている（特開昭５２−７９８９０号公報）。と
ころがこの発明は単繊維を基材としているため機械的強
度、曲げ加工などが充分でない。また、太陽電池として
利用するために半導体層を形成した同軸形状の芯線を、
織物に加工する必要があり、この工程において同軸構造
の破壊を回避できる充分な機械的強度を有しているとは
言えない。
用い同軸形状にシリコン半導体層を形成した太陽電池が
提案されている（特開昭５２−７９８９０号公報）。と
ころがこの発明は単繊維を基材としているため機械的強
度、曲げ加工などが充分でない。また、太陽電池として
利用するために半導体層を形成した同軸形状の芯線を、
織物に加工する必要があり、この工程において同軸構造
の破壊を回避できる充分な機械的強度を有しているとは
言えない。
【０００４】また、光起電力を高めるためには複数素子
を直列状に接合したアレイを形成する必要があり、この
ための素子切断、接合など複雑な工程が必要であった。
を直列状に接合したアレイを形成する必要があり、この
ための素子切断、接合など複雑な工程が必要であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、大面積の素
子集合体の連続生産に適し、コンパクト、軽量、低コス
ト化が可能で、曲げ、切断、接合などの加工性に優れた
光電変換素子集合体を提供することを目的とする。
子集合体の連続生産に適し、コンパクト、軽量、低コス
ト化が可能で、曲げ、切断、接合などの加工性に優れた
光電変換素子集合体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記の問題
点を解決するため、鋭意検討した結果、本発明の光電変
換素子集合体を得るに至った。すなわち、本発明は以下
のとおりである。 １．導電性繊維集合体と非導電性繊維集合体とから構成
され、かつ、表面が導電性領域と非導電性領域とからな
る支持体上の導電性領域に、半導体層、電極層を形成し
てなる、上記非導電性領域によって光電変換素子が分離
された構造を有する光電変換素子集合体。 ２．上記１記載の光電変換素子集合体において、非導電
性領域で分離されてなる光電変換素子。 ３．上記２の光電変換素子がアレイ状に接合された光電
変換素子集合体。
点を解決するため、鋭意検討した結果、本発明の光電変
換素子集合体を得るに至った。すなわち、本発明は以下
のとおりである。 １．導電性繊維集合体と非導電性繊維集合体とから構成
され、かつ、表面が導電性領域と非導電性領域とからな
る支持体上の導電性領域に、半導体層、電極層を形成し
てなる、上記非導電性領域によって光電変換素子が分離
された構造を有する光電変換素子集合体。 ２．上記１記載の光電変換素子集合体において、非導電
性領域で分離されてなる光電変換素子。 ３．上記２の光電変換素子がアレイ状に接合された光電
変換素子集合体。
【０００７】本発明の光電変換素子集合体は、導電性繊
維集合体と非導電性繊維集合体から構成される支持体を
第一電極として用い、その表面の導電性領域の一部又は
全部に半導体層を設け、さらに半導体層表面の少なくと
も一部に第二の電極、すなわち支持体の電極と異なる電
極を形成する構造で構成される。この支持体において導
電性の表面領域と非導電性の表面領域を存在させること
が特徴であり、非導電性の表面領域によって光電変換素
子集合体の素子を分離することができる。
維集合体と非導電性繊維集合体から構成される支持体を
第一電極として用い、その表面の導電性領域の一部又は
全部に半導体層を設け、さらに半導体層表面の少なくと
も一部に第二の電極、すなわち支持体の電極と異なる電
極を形成する構造で構成される。この支持体において導
電性の表面領域と非導電性の表面領域を存在させること
が特徴であり、非導電性の表面領域によって光電変換素
子集合体の素子を分離することができる。
【０００８】まず、本発明に用いる導電性繊維集合体と
非導電性繊維集合体とから構成される支持体について説
明する。本発明の支持体の形状として、その断面が、
円、だ円、角、星形、長方形などの繊維集合体を単位と
して二次元、三次元に構成した集合体、織物、不織布な
どである。断面形状がモノフィラメント構造の支持体を
用いた素子は機械的強度や可撓性（フレキシビリテイ）
が十分でないが、本発明で繊維集合体構造とすることに
より、機械的強度、可撓性が向上する。
非導電性繊維集合体とから構成される支持体について説
明する。本発明の支持体の形状として、その断面が、
円、だ円、角、星形、長方形などの繊維集合体を単位と
して二次元、三次元に構成した集合体、織物、不織布な
どである。断面形状がモノフィラメント構造の支持体を
用いた素子は機械的強度や可撓性（フレキシビリテイ）
が十分でないが、本発明で繊維集合体構造とすることに
より、機械的強度、可撓性が向上する。
【０００９】本発明の繊維集合体からなる支持体は、少
なくとも表面の一部に導電性領域を有し、この導電性領
域に半導体層、第二電極を形成することにより素子を構
成する。従って、支持体は、その表面が導電性領域、非
導電性領域から構成された構造体であることが必要であ
る。本発明で使用する支持体は、導電性繊維集合体と非
導電性繊維集合体とからなり、導電性繊維と非導電性繊
維の構造体である。この例として、たとえば、導電性繊
維束と非導電性繊維束を糸とした織物、長手方向に導電
性領域／非導電性領域を周期的に有する繊維の織物を挙
げることができる。
なくとも表面の一部に導電性領域を有し、この導電性領
域に半導体層、第二電極を形成することにより素子を構
成する。従って、支持体は、その表面が導電性領域、非
導電性領域から構成された構造体であることが必要であ
る。本発明で使用する支持体は、導電性繊維集合体と非
導電性繊維集合体とからなり、導電性繊維と非導電性繊
維の構造体である。この例として、たとえば、導電性繊
維束と非導電性繊維束を糸とした織物、長手方向に導電
性領域／非導電性領域を周期的に有する繊維の織物を挙
げることができる。
【００１０】また、この支持体は導電性領域を電極とし
て用いるため、この領域は導電性を有することが必要で
あり、導電体、半導体または、導電体と絶縁体の複合体
から構成される。この導電性領域の材料例として、たと
えば、炭素繊維、金属線、セラミック繊維表面に導電加
工した導電繊維の織布、不織布、紙、多芯状フィラー、
フィルムを挙げることができる。具体例として、炭素繊
維の織布、不織布、抄紙体、ステンレスメッシュ、モリ
ブデン線の織物、ガラス繊維・炭素繊維の複合織物、ニ
ッケル被覆したガラス繊維集合体、酸化インジウムすず
を被覆したガラス繊維集合体などが挙げられる。
て用いるため、この領域は導電性を有することが必要で
あり、導電体、半導体または、導電体と絶縁体の複合体
から構成される。この導電性領域の材料例として、たと
えば、炭素繊維、金属線、セラミック繊維表面に導電加
工した導電繊維の織布、不織布、紙、多芯状フィラー、
フィルムを挙げることができる。具体例として、炭素繊
維の織布、不織布、抄紙体、ステンレスメッシュ、モリ
ブデン線の織物、ガラス繊維・炭素繊維の複合織物、ニ
ッケル被覆したガラス繊維集合体、酸化インジウムすず
を被覆したガラス繊維集合体などが挙げられる。
【００１１】非導電性領域の材料例として、たとえば、
ガラス繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、酸化チタ
ン酸塩繊維、ポリエステル、ナイロン、ポリアクリロニ
トリル、ポリメタクリル酸エステル、ポリウレタン、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、シリコン
樹脂などの樹脂の繊維、表面酸化した金属繊維、表面を
樹脂被覆した炭素繊維などを挙げることができる。ま
た、必要があれば、集合体の機械的強度を向上させるた
め支持体中にバインダーを含有させたり、表面平滑化や
半導体との反応抑制・防止のため支持体の表面加工を施
すこともできる。この例として、カーボンペーストでバ
インドした炭素繊維集合体、モリブデンで表面被覆した
炭素繊維集合体、炭化ケイ素で被覆した炭素繊維集合体
などを挙げることができる。
ガラス繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、酸化チタ
ン酸塩繊維、ポリエステル、ナイロン、ポリアクリロニ
トリル、ポリメタクリル酸エステル、ポリウレタン、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、シリコン
樹脂などの樹脂の繊維、表面酸化した金属繊維、表面を
樹脂被覆した炭素繊維などを挙げることができる。ま
た、必要があれば、集合体の機械的強度を向上させるた
め支持体中にバインダーを含有させたり、表面平滑化や
半導体との反応抑制・防止のため支持体の表面加工を施
すこともできる。この例として、カーボンペーストでバ
インドした炭素繊維集合体、モリブデンで表面被覆した
炭素繊維集合体、炭化ケイ素で被覆した炭素繊維集合体
などを挙げることができる。
【００１２】次に、半導体層について説明する。本発明
の光電変換素子は、光電変換機能を持たせるために、ｐ
型半導体−ｎ型半導体（ｐ／ｎ）接合を有する積層構
造、ショットキー接合を有するｐ型半導体層またはｎ型
半導体層のいずれも用いることができる。この接合にお
いてｐ型半導体とｎ型半導体が同じ結晶構造の材料を用
いたホモ接合構造、ｐ型半導体とｎ型半導体が異なる結
晶構造の材料を用いたヘテロ接合構造いずれも使用可能
である。これに用いる材料として、たとえばシリコン、
ゲルマニウム、セレン、炭素などの元素半導体、Ａｌ
Ｐ、ＧａＰ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、
ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、ＩｎＳｂ、ＡｌＮ、ＧａＮ、Ｉｎ
Ｎなどの３族−５族系化合物半導体およびこれらの混
晶、ＡｇＡｌＳ 2 、ＡｇＩｎＳ2 、ＣｕＡｌＳ2 、Ｃｕ
ＧａＳ2 、ＣｕＩｎＳ2 、ＡｇＡｌＳｅ 2 、ＡｇＧａＳ
ｅ2 、ＣｕＩｎＳｅ2 、ＡｇＡｌＴｅ2 、ＣｕＧａＴｅ
2 、ＣｕＩｎＴｅ2 などの１族−３族−６族系化合物半
導体およびこれらの混晶、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＺｎＳｅ、
ＣｄＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅなどの２族−６族化合物
半導体およびこれらの混晶、ＩｎＳX 、ＡｌＳX 、Ｇａ
ＳX 、ＩｎＳｅx 、ＡｌＳｅx 、ＧａＳｅX 、ＧａＴｅ
X 、ＡｌＴｅX 、ＩｎＴｅX などの３族−６族化合物半
導体およびこれらの混晶、ＳｎＳ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅな
どの４族−６族化合物半導体またはこれらの混晶を挙げ
ることができる。
の光電変換素子は、光電変換機能を持たせるために、ｐ
型半導体−ｎ型半導体（ｐ／ｎ）接合を有する積層構
造、ショットキー接合を有するｐ型半導体層またはｎ型
半導体層のいずれも用いることができる。この接合にお
いてｐ型半導体とｎ型半導体が同じ結晶構造の材料を用
いたホモ接合構造、ｐ型半導体とｎ型半導体が異なる結
晶構造の材料を用いたヘテロ接合構造いずれも使用可能
である。これに用いる材料として、たとえばシリコン、
ゲルマニウム、セレン、炭素などの元素半導体、Ａｌ
Ｐ、ＧａＰ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、
ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、ＩｎＳｂ、ＡｌＮ、ＧａＮ、Ｉｎ
Ｎなどの３族−５族系化合物半導体およびこれらの混
晶、ＡｇＡｌＳ 2 、ＡｇＩｎＳ2 、ＣｕＡｌＳ2 、Ｃｕ
ＧａＳ2 、ＣｕＩｎＳ2 、ＡｇＡｌＳｅ 2 、ＡｇＧａＳ
ｅ2 、ＣｕＩｎＳｅ2 、ＡｇＡｌＴｅ2 、ＣｕＧａＴｅ
2 、ＣｕＩｎＴｅ2 などの１族−３族−６族系化合物半
導体およびこれらの混晶、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＺｎＳｅ、
ＣｄＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅなどの２族−６族化合物
半導体およびこれらの混晶、ＩｎＳX 、ＡｌＳX 、Ｇａ
ＳX 、ＩｎＳｅx 、ＡｌＳｅx 、ＧａＳｅX 、ＧａＴｅ
X 、ＡｌＴｅX 、ＩｎＴｅX などの３族−６族化合物半
導体およびこれらの混晶、ＳｎＳ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅな
どの４族−６族化合物半導体またはこれらの混晶を挙げ
ることができる。
【００１３】本発明における支持体表面の半導体層の形
成方法として、支持体の導電性領域の表面の一部または
全部に半導体層を形成する。この方法として、真空蒸着
法、分子線蒸着法、ケミカルビーム蒸着、スパッタリン
グ、ＣＶＤ、塗布法、電解法、無電解メッキ法、化学吸
着法、物理吸着法などいずれも用いることができる。必
要があれば、支持体表面のマスキングや成膜後のエッチ
ングを行って半導体層の形成領域を限定させることがで
きる。なお、この半導体層の形成過程または半導体層形
成後、真空中またはガス雰囲気中で可視光線、赤外線、
紫外線、電子線、などのエネルギー照射処理を施すこと
ができる。光電変換素子において、たとえばｐ−ｎ接合
の構造による素子を作製する場合、ｐ−型半導体層、ｎ
型半導体層を順次形成して半導体層を形成する。
成方法として、支持体の導電性領域の表面の一部または
全部に半導体層を形成する。この方法として、真空蒸着
法、分子線蒸着法、ケミカルビーム蒸着、スパッタリン
グ、ＣＶＤ、塗布法、電解法、無電解メッキ法、化学吸
着法、物理吸着法などいずれも用いることができる。必
要があれば、支持体表面のマスキングや成膜後のエッチ
ングを行って半導体層の形成領域を限定させることがで
きる。なお、この半導体層の形成過程または半導体層形
成後、真空中またはガス雰囲気中で可視光線、赤外線、
紫外線、電子線、などのエネルギー照射処理を施すこと
ができる。光電変換素子において、たとえばｐ−ｎ接合
の構造による素子を作製する場合、ｐ−型半導体層、ｎ
型半導体層を順次形成して半導体層を形成する。
【００１４】上記のようにして半導体層を形成した後、
外部に電流、電圧出力を取り出すために半導体層表面の
すくなくとも一部に第二電極を形成することによって、
支持体の第一電極との間で電流電圧出力を検出する。こ
の形成材料は、通常の導電材料を用いることができる。
光電変換素子として用いる場合、入力光を透過させるた
めに、酸化インジウム（すず）、酸化亜鉛などの透明導
電材料を電極材料に用いることができる。
外部に電流、電圧出力を取り出すために半導体層表面の
すくなくとも一部に第二電極を形成することによって、
支持体の第一電極との間で電流電圧出力を検出する。こ
の形成材料は、通常の導電材料を用いることができる。
光電変換素子として用いる場合、入力光を透過させるた
めに、酸化インジウム（すず）、酸化亜鉛などの透明導
電材料を電極材料に用いることができる。
【００１５】本発明の素子集合体において、表面にパタ
ーン状に導電性領域と非導電性領域を有する支持体を用
い、この表面の導電性領域に接合させて半導体層、電極
層を形成して素子を作製する場合、表面の非導電性領域
によって素子を分離することができる。通常この素子分
離は、基板の切断や表面のエッチングなどの工程が必要
であったが、本発明の素子によってこの工程が簡略ある
いは省略できる。この具体例としてたとえば、半導体形
成工程において繊維集合体表面にマスキングして半導体
形成領域を限定する方法、導電性領域に電解によって半
導体層を形成させる方法などが挙げられる。
ーン状に導電性領域と非導電性領域を有する支持体を用
い、この表面の導電性領域に接合させて半導体層、電極
層を形成して素子を作製する場合、表面の非導電性領域
によって素子を分離することができる。通常この素子分
離は、基板の切断や表面のエッチングなどの工程が必要
であったが、本発明の素子によってこの工程が簡略ある
いは省略できる。この具体例としてたとえば、半導体形
成工程において繊維集合体表面にマスキングして半導体
形成領域を限定する方法、導電性領域に電解によって半
導体層を形成させる方法などが挙げられる。
【００１６】このように分離された素子の集合体は、大
面積で使用する場合に一部の素子に欠陥が発生しても他
の素子で性能を補うことができるため安定性が向上す
る。また、集合体の素子を接合してアレイを形成し光起
電力を高めることができる。この例として、たとえば、
上記の素子分離された素子が形成された繊維集合体を非
導電性領域で切断した後、繊維集合体の導電領域と他の
素子の表層の電極を導電材料で接合することによって素
子アレイを形成することができる。本発明の半導体素子
は切断加工が容易であるためこの素子接合工程を簡便に
行うことができる。
面積で使用する場合に一部の素子に欠陥が発生しても他
の素子で性能を補うことができるため安定性が向上す
る。また、集合体の素子を接合してアレイを形成し光起
電力を高めることができる。この例として、たとえば、
上記の素子分離された素子が形成された繊維集合体を非
導電性領域で切断した後、繊維集合体の導電領域と他の
素子の表層の電極を導電材料で接合することによって素
子アレイを形成することができる。本発明の半導体素子
は切断加工が容易であるためこの素子接合工程を簡便に
行うことができる。
【００１７】また、本発明の非導電性領域で分離された
素子集合体を作製するに際し、支持体の導電性領域に半
導体層を形成しない領域を電極取り出し部分として設
け、この素子集合体の構成素子の電極取り出し部分と隣
接する素子の上部電極（第二電極）とを導電材料で接合
することによって素子を接合し、アレイを形成すること
ができる。この方法によれば、素子集合体を切断するこ
となく素子アレイを構成することができる。このアレイ
は素子の正負極を直列状または並列状につなぐことが可
能で、使用条件に応じ素子の接合数によって光起電力、
光電流を調整することができる。
素子集合体を作製するに際し、支持体の導電性領域に半
導体層を形成しない領域を電極取り出し部分として設
け、この素子集合体の構成素子の電極取り出し部分と隣
接する素子の上部電極（第二電極）とを導電材料で接合
することによって素子を接合し、アレイを形成すること
ができる。この方法によれば、素子集合体を切断するこ
となく素子アレイを構成することができる。このアレイ
は素子の正負極を直列状または並列状につなぐことが可
能で、使用条件に応じ素子の接合数によって光起電力、
光電流を調整することができる。
【００１８】さらに必要があれば、表面に絶縁層や保護
層、別の半導体素子との接合を設けることができる。
層、別の半導体素子との接合を設けることができる。
【００１９】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。
する。
【００２０】
【実施例１】直経約６μｍの長炭素繊維束（３０００
本）を横糸の一部として直径９μｍの長ガラス繊維束
（２０００本）を縦糸および横糸としたクロスを作製し
た。このクロスは、１０ｍｍ周期に２ｍｍ幅の帯状のガ
ラス繊維のみの非導電性領域が形成され、残りの部分は
ドット状に炭素繊維束が露出した導電性領域を有する支
持体である。この支持体の導電性領域に、モリブデンを
膜厚５μｍの保護層を電解法で形成した。このモリブデ
ン薄膜の一部にＣｕＩｎＳｅ2 をスパッタリングして膜
厚２μｍの薄膜を形成した。次いで、ＣｕＩｎＳｅ2 表
面以外をスコッチテープでマスキングした支持体を硫酸
カドミウムとチオ尿素のアルカリ溶液に浸積した後、溶
液を６０℃に加熱させて硫化カドミウムを膜厚０．１μ
ｍで形成した。さらに、硫化カドミウム薄膜形成面に酸
化インジウムすずを膜厚１μｍでスパッタリングして透
明電極層を形成した。透明電極面に銀ペースト（フェノ
ール樹脂を櫛型形状に塗布。硬化して素子集合体を形成
した。
本）を横糸の一部として直径９μｍの長ガラス繊維束
（２０００本）を縦糸および横糸としたクロスを作製し
た。このクロスは、１０ｍｍ周期に２ｍｍ幅の帯状のガ
ラス繊維のみの非導電性領域が形成され、残りの部分は
ドット状に炭素繊維束が露出した導電性領域を有する支
持体である。この支持体の導電性領域に、モリブデンを
膜厚５μｍの保護層を電解法で形成した。このモリブデ
ン薄膜の一部にＣｕＩｎＳｅ2 をスパッタリングして膜
厚２μｍの薄膜を形成した。次いで、ＣｕＩｎＳｅ2 表
面以外をスコッチテープでマスキングした支持体を硫酸
カドミウムとチオ尿素のアルカリ溶液に浸積した後、溶
液を６０℃に加熱させて硫化カドミウムを膜厚０．１μ
ｍで形成した。さらに、硫化カドミウム薄膜形成面に酸
化インジウムすずを膜厚１μｍでスパッタリングして透
明電極層を形成した。透明電極面に銀ペースト（フェノ
ール樹脂を櫛型形状に塗布。硬化して素子集合体を形成
した。
【００２１】この素子集合体の分離された素子の炭素繊
維束と銀電極との間の電流・電圧特性を測定したところ
整流特性が認められた。キセノンランプ光（約５０ｍＷ
／ｃｍ2 ）照射によって、電極間に開放電圧３８０ｍ
Ｖ、短絡電流８ｍＡ／ｃｍ2 の光電変換特性が認められ
た。
維束と銀電極との間の電流・電圧特性を測定したところ
整流特性が認められた。キセノンランプ光（約５０ｍＷ
／ｃｍ2 ）照射によって、電極間に開放電圧３８０ｍ
Ｖ、短絡電流８ｍＡ／ｃｍ2 の光電変換特性が認められ
た。
【００２２】
【実施例２】実施例１で作製した支持体上に分離形成さ
れた素子の境界にエポキシ樹脂を塗布、硬化した後、素
子の炭素繊維束と銀電極間をカーボンペーストで塗布し
て素子間を接合した。素子を直列に４個接合した構造の
両端の電極間の電圧・電流特性を評価した結果、整流特
性が認められた。この素子にキセノンランプ光（光強度
約１０ｍＷ／ｃｍ2 ）照射によって、開放電圧１．２
Ｖ、短絡電流６ｍＡ／ｃｍ2 の光電変換特性が認められ
た。
れた素子の境界にエポキシ樹脂を塗布、硬化した後、素
子の炭素繊維束と銀電極間をカーボンペーストで塗布し
て素子間を接合した。素子を直列に４個接合した構造の
両端の電極間の電圧・電流特性を評価した結果、整流特
性が認められた。この素子にキセノンランプ光（光強度
約１０ｍＷ／ｃｍ2 ）照射によって、開放電圧１．２
Ｖ、短絡電流６ｍＡ／ｃｍ2 の光電変換特性が認められ
た。
【００２３】
【実施例３】炭素繊維束（直径７μｍ、６０００本）を
並列に配列した構造のフィラーの表面に５０ｍｍ周期で
２ｍｍ幅にほうケイ酸ガラスの繊維束を配置した後、窒
素中１０００℃で加熱して、ガラス被覆された非導電領
域と炭素繊維が露出した導電領域を形成させた。この表
面に、ポリジフェニルシランのジクロロメタン溶液をデ
イップコートした後、窒素ガス雰囲気中で１２００℃に
加熱して表面に炭化ケイ素薄膜を形成した。この炭素繊
維フィラーを陰極、炭素棒を陽極として、窒素ガス気流
下でＫＦ−ＬｉＦ−ＣａＦ2 にＫ2 ＳｉＦ6 、ＬｉＢＦ
4 を混合、８００℃で加熱しながら定電流電解（電流密
度１００ｍＡ／ｃｍ2 ）した。電解浴から取り出し、冷
却後表面の残存溶融塩原料を水洗した結果、支持体表面
に約５０μｍのシリコン析出が認められた。この析出し
たシリコン薄膜には比抵抗０．１Ωｃｍのｐ型半導体
（電子移動度５ｃｍ2 ／Ｖ・ｓｅｃ）であった。
並列に配列した構造のフィラーの表面に５０ｍｍ周期で
２ｍｍ幅にほうケイ酸ガラスの繊維束を配置した後、窒
素中１０００℃で加熱して、ガラス被覆された非導電領
域と炭素繊維が露出した導電領域を形成させた。この表
面に、ポリジフェニルシランのジクロロメタン溶液をデ
イップコートした後、窒素ガス雰囲気中で１２００℃に
加熱して表面に炭化ケイ素薄膜を形成した。この炭素繊
維フィラーを陰極、炭素棒を陽極として、窒素ガス気流
下でＫＦ−ＬｉＦ−ＣａＦ2 にＫ2 ＳｉＦ6 、ＬｉＢＦ
4 を混合、８００℃で加熱しながら定電流電解（電流密
度１００ｍＡ／ｃｍ2 ）した。電解浴から取り出し、冷
却後表面の残存溶融塩原料を水洗した結果、支持体表面
に約５０μｍのシリコン析出が認められた。この析出し
たシリコン薄膜には比抵抗０．１Ωｃｍのｐ型半導体
（電子移動度５ｃｍ2 ／Ｖ・ｓｅｃ）であった。
【００２４】この表面にトルエン分散した酸化亜鉛粉末
−ＰＯＣｌ3 を塗布した後、９００℃でアルゴンガス雰
囲気中加熱した。次いでこの表面にマスクを介して櫛形
形状のアルミニウム電極を膜厚５μｍで蒸着した。非導
電性領域の一部のほうケイ酸ガラスをフッ酸でエッチン
グして炭素繊維の導電面を露出させた。炭素繊維集合体
とアルミニウム電極間の電流電圧特性を評価したとこ
ろ、良好なダイオード特性が認められた。この素子にキ
セノンランプ光照射（７５ｍＷ／ｃｍ2 ）した結果、開
放電圧０．５Ｖ、短絡電流１６ｍＡ／ｃｍ2 の光電変換
特性を示した。
−ＰＯＣｌ3 を塗布した後、９００℃でアルゴンガス雰
囲気中加熱した。次いでこの表面にマスクを介して櫛形
形状のアルミニウム電極を膜厚５μｍで蒸着した。非導
電性領域の一部のほうケイ酸ガラスをフッ酸でエッチン
グして炭素繊維の導電面を露出させた。炭素繊維集合体
とアルミニウム電極間の電流電圧特性を評価したとこ
ろ、良好なダイオード特性が認められた。この素子にキ
セノンランプ光照射（７５ｍＷ／ｃｍ2 ）した結果、開
放電圧０．５Ｖ、短絡電流１６ｍＡ／ｃｍ2 の光電変換
特性を示した。
【００２５】
【実施例４】実施例３と同様の支持体を用いて、この支
持体の導電性領域に、平均粒径５μｍのｐ型シリコン
（比抵抗１０Ωｃｍ）を粉砕した粉末をエチレングリコ
ールに分散したペーストを塗布した後、窒素気流下で５
００℃で加熱してエチレングルコールを除去した後、１
４５０℃で加熱処理してシリコンを溶融結晶化させた。
このシリコン層の表面に、トルエン分散した酸化亜鉛−
ＰＯＣｌ3 を塗布、アルゴン気流下で９００℃加熱し
た。この積層体の非導電性領域をフッ酸で表面エッチン
グして炭素繊維を露出させた。また、シリコン表面に導
電性銀ペーストをスクリーン印刷して櫛型の電極を形成
した。
持体の導電性領域に、平均粒径５μｍのｐ型シリコン
（比抵抗１０Ωｃｍ）を粉砕した粉末をエチレングリコ
ールに分散したペーストを塗布した後、窒素気流下で５
００℃で加熱してエチレングルコールを除去した後、１
４５０℃で加熱処理してシリコンを溶融結晶化させた。
このシリコン層の表面に、トルエン分散した酸化亜鉛−
ＰＯＣｌ3 を塗布、アルゴン気流下で９００℃加熱し
た。この積層体の非導電性領域をフッ酸で表面エッチン
グして炭素繊維を露出させた。また、シリコン表面に導
電性銀ペーストをスクリーン印刷して櫛型の電極を形成
した。
【００２６】積層体の炭素繊維と銀電極間の電流電圧特
性を評価した結果、良好なダイオード特性が認められ
た。また、この積層体にキセノンランプ光（光強度５０
ｍＷ／ｃｍ2 ）照射によって、開放電圧０．５２Ｖ、短
絡電流１５ｍＡ／ｃｍ2 の光電変換特性が認められた。
性を評価した結果、良好なダイオード特性が認められ
た。また、この積層体にキセノンランプ光（光強度５０
ｍＷ／ｃｍ2 ）照射によって、開放電圧０．５２Ｖ、短
絡電流１５ｍＡ／ｃｍ2 の光電変換特性が認められた。
【００２７】
【発明の効果】大面積の素子集合体を連続的に生産する
ことが可能で、軽量、加工性などに優れた光電変換素子
集合体を提供することができる。また、繊維状支持体上
に素子分離された光電変換素子が形成できるため工程の
簡略化を図ることができ、工業上有用である。さらに、
素子分離された素子の接合による素子アレイ形成が容易
であるという利点も有する。
ことが可能で、軽量、加工性などに優れた光電変換素子
集合体を提供することができる。また、繊維状支持体上
に素子分離された光電変換素子が形成できるため工程の
簡略化を図ることができ、工業上有用である。さらに、
素子分離された素子の接合による素子アレイ形成が容易
であるという利点も有する。
【図１】実施例１で作製した光電変換素子集合体の上面
図である。
図である。
【図２】実施例１で作製した光電変換素子集合体の断面
図である。
図である。
【図３】実施例２で作製した接合素子の断面図である。
１． 非導電性領域 ２． 導電性領域 ３． モリブデン電極層 ４． ＣｕＩｎＳｅ2 層 ５． 硫化カドミウム層 ６． 酸化インジウムすず層 ７． 表面電極（櫛形銀電極、透明導電膜） ８． エポキシ樹脂層 ９． 導電性カーボンペースト層
Claims (3)
- 【請求項１】 導電性繊維集合体と非導電性繊維集合体
から構成され、かつ、表面が導電性領域と非導電性領域
とからなる支持体上の導電性領域に、半導体層、電極層
を形成してなる、上記非導電性領域によって光電変換素
子が分離された構造を有する光電変換素子集合体。 - 【請求項２】 請求項１記載の光電変換素子集合体にお
いて、非導電性領域で分離されてなる光電変換素子。 - 【請求項３】 請求項２記載の光電変換素子がアレイ状
に接合された光電変換素子集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5074237A JPH06291344A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 光電変換素子集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5074237A JPH06291344A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 光電変換素子集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06291344A true JPH06291344A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=13541359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5074237A Withdrawn JPH06291344A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 光電変換素子集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06291344A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008504676A (ja) * | 2004-06-28 | 2008-02-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 湿式化学析出法によって製造された電界効果トランジスタ |
| JP2012076976A (ja) * | 2010-10-06 | 2012-04-19 | National Institute For Materials Science | 硫化物及びセレン化物粉体の合成方法 |
| JP2013524483A (ja) * | 2010-03-26 | 2013-06-17 | エヌウイクスセーイエス | セルアセンブリを備えた光電池モジュールの製造 |
| JP2016063173A (ja) * | 2014-09-22 | 2016-04-25 | 株式会社東芝 | 光電変換素子 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP5074237A patent/JPH06291344A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008504676A (ja) * | 2004-06-28 | 2008-02-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 湿式化学析出法によって製造された電界効果トランジスタ |
| JP2013524483A (ja) * | 2010-03-26 | 2013-06-17 | エヌウイクスセーイエス | セルアセンブリを備えた光電池モジュールの製造 |
| JP2012076976A (ja) * | 2010-10-06 | 2012-04-19 | National Institute For Materials Science | 硫化物及びセレン化物粉体の合成方法 |
| JP2016063173A (ja) * | 2014-09-22 | 2016-04-25 | 株式会社東芝 | 光電変換素子 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |