JPH0648881Y2 - 光起電力装置 - Google Patents

光起電力装置

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JPH0648881Y2
JPH0648881Y2 JP19642086U JP19642086U JPH0648881Y2 JP H0648881 Y2 JPH0648881 Y2 JP H0648881Y2 JP 19642086 U JP19642086 U JP 19642086U JP 19642086 U JP19642086 U JP 19642086U JP H0648881 Y2 JPH0648881 Y2 JP H0648881Y2
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film
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photoelectric conversion
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metal
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JP19642086U
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史記 武居
良信 高畠
雅義 小野
敏宏 野村
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Description

【考案の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本考案は光エネルギを直接電気エネルギに変換する光起
電力装置に関する。
(ロ)従来の技術 第2図に示す如く基板(11)の絶縁表面に、第1電極膜
(13a)(13b)(13c)、半導体膜(14a)(14b)(14
c)及び第2電極膜(15a)(15b)(15c)をこの順序で
積層した光電変換素子(16a)(16b)(16c)を複数個
配置し、それら光電変換素子(16a)(16b)を互いに隣
接せる隣接間隔部(ab)(bc)に於いて一方の光電変換
素子(16a)(16b)の第1電極膜(13a)(13b)と他方
の光電変換素子(16b)(16c)の第2電極膜(15b)(1
5c)の延長部分(13b′)(15a)′、(13c′)(15
b)′、…同士を重畳せしめ電気的に直列接続せしめた
光起電力装置が例えば米国特許第4,281,208号開示され
ており、既に知られている。斯る先行技術に開示された
光起電力装置の具体的構成は、基板(11)側から各光電
変換素子(16a)(16b)(16c)に光を照射せしめるべ
く、該基板(11)及び基板(11)の絶縁表面に設けられ
た第1電極膜(13a)(13b)(13c)…は透光性のガラ
スやSnO2、In2O3、ITOに代表される透光性導電酸化物
(以下TCOと称す)からなっている。そして、上記半導
体膜(14a)(14b)(14c)はアモルフアスシリコンの
ホモ接合やアモルフアスシリコンカーバイドやアモルフ
アスシリコンゲルマニウム等の異種材料とのヘテロ接合
をその内部に含んでいると共に、第2電極膜(15a)(1
5b)(15c)はAl、Ag、Ti等の低抵抗な金属材料から成
り、該第2電極膜(15a)(15b)(15c)は直列抵抗成
分を低減せしめるべく十分な膜厚を備えている。
上述の如く先行技術に開示された光起電力装置は基板
(11)側から各光電変換素子(16a)(16b)(16c)に
光照射を行なうために、第1電極膜(13a)(13b)(13
c)は透光性の導電材料であるTCOから形成され、また第
2電極膜(15a)(15b)(15c)については透光性が要
求されないので、直列抵抗成分の低減に寄与する十分な
膜厚を備えた金属材料から構成されている。
一方、斯る先行技術の光起電力装置に対して光の照射方
向を逆にしようとすれば、少なくとも受光面電極膜とな
る第2電極膜(15a)(15b)(15c)を透光性の導電材
料でもって構成しなければならない。透光性の導電材料
としては上述の如く、SnO2、In2O3やITOに代表されるTC
Oが好適に用いられる。
この様にして直列接続された複数の光電変換素子(16
a)(16b)(16c)の直列接続出力は、光電変換素子(1
6a)(16b)(16c)の整列方向に於ける両端部に設けら
れた第1電極膜(13a)と連なる第1出力端(17a)と第
2電極膜(15c)と連なる第2出力端(17c)に導かれ、
両出力端(17a)(17c)に熱圧着や超音波半田等により
結合されるリード線により外部に導出される。
斯る出力端構造に於いて、基板(11)としてガラスを用
いた場合、該ガラスと金属は密着性に欠け、また基板
(11)として可撓性を与えるべくポリイミド等の高分子
樹脂シートや金属シートに高分子樹脂の絶縁膜を被着し
た複合体を用いても、高分子樹脂と金属との密着力は弱
いために出力端として良導電体である金属を用いると剥
離事故を招く危惧を有していた。
(ハ)考案が解決しようとする問題点 本考案は上述の如く金属製出力端と基板の絶縁表面との
密着力が弱く、出力端が剥離する点を解決しようとする
ものである。
(ニ)問題点を解決するための手段 本考案は、導電性基板表面に被着した絶縁膜表面に、第
1電極膜、半導体膜及び第2電極膜をこの順序で積層し
た光起電力装置であって、出力を導出する出力端を備
え、該出力端は少なくとも一方が金属からなり、斯る金
属製の出力端と基板の絶縁膜との間に、絶縁膜と密着さ
せて半導体膜を配挿したことを特徴とする。
(ホ)作用 上述の如く、金属製の出力端と導電性基板表面に被着し
た絶縁膜との間に、絶縁膜と密着させて半導体膜を配挿
することによって、当該半導体膜は金属製出力端と絶縁
膜との密着力を増強すると共に、出力端にリード線を結
着するための熱圧着や超音波半田作業時に、絶縁膜の破
壊による導電性基板との短絡を防止できる。
(ヘ)実施例 以下本考案光起電力装置を第1図に示す如く、3つの領
域(A)(B)(C)に3個の光電変換素子を並置した
実施例につき詳細に説明するが、本考案は斯る実施例に
限定されるものではなく実用新案登録請求の範囲に含ま
れた範囲に於いて適宜変更可能である。
第1図は本考案光起電力装置の一実施例の断面を示し、
(1)は可撓性を備えるべくステンレスやアルミニウム
等の金属シート(10)を主体とする導電性基板、(2)
は該基板(1)の一方の主面を絶縁表面とすべく金属シ
ート(10)の全面に被着されたポリイミド等の耐熱性高
分子材料やSiO2、Si3N4等の無機質絶縁材料からなる絶
縁膜である。(3a)(3b)(3c)は上記基板(1)の絶
縁膜(2)上の3つの領域(A)(B)(C)に分割配
置された第1電極膜で、該第1電極膜は透光性が要求さ
れないために固有抵抗がSnO2、In2O3、ITO等のTCOに比
して1桁以上小さい金属材料から形成されシート抵抗の
低減可が図られている。
(4a)(4b)(4c)は上記第1電極膜(3a)(3b)(3
c)の隣接間隔部(ab)(bc)にまで延在した延長部分
(3b)′(3c′)を除くそれ以外を実質的に覆う如く離
間配置された半導体膜で、例えばシリコン化合物雰囲気
中でのプラズマCVD法や光CVD法により形成されるアモル
フアスシリコンを主体とする光活性層を含み、斯る半導
体膜(4a)(4b)(4c)は光照射により発電に寄与する
電子及びまたは正孔の光キヤリアを発生すべく膜面に平
行なpin接合等の半導体接合を備えている。(5a)(5
b)(5c)は上記半導体膜(4a)(4b)(4c)上の光照
射側に設けられる受光面を構成する透光性の第2電極膜
で、該第2電極膜(5a)(5b)(5c)は光キヤリアを発
生する半導体膜(4a)(4b)(4c)に上述の如く光照射
を導く受光面を構成すべく膜厚を薄くすることによって
光透過率の上昇が図られたSnO2、In2O3、ITO等のTCOか
らなっている。斯る第1電極膜(3a)(3b)(3c)、半
導体膜(4a)(4b)(4c)及び第2電極膜(5a)(5b)
(5c)の各積層体から3つの領域(A)(B)(C)に
光電変換素子(6a)(6b)(6c)が形成されている。
(7ab)(7bc)は上記光電変換素子(6a)(6b)(6c)
をそれらの隣接間隔部(ab)(bc)に於いて電気的に直
列接続すべく一端が左隣りの光電変換素子(6a)(6b)
の第2電極膜(5a)(5b)と連なり、他端が右隣りの光
電変換素子(6b)(6c)の第1電極膜(3b)(3c)と連
なる結合電極膜で、該結合電極膜(7ab)(7bc)が設け
られる隣接間隔部(ab)(bc)は実際に光電変換動作し
ない無効領域であるために受光面側と雖も透光性が要求
されない。従って、上記結合電極膜(7ab)(7bc)は十
分な膜厚を備えると共に固有抵抗自体が第2電極膜(5
a)(5b)(5c)を構成するTCOより1桁以上小さいAl、
Ag、Ti、TiAg合金等の任意の金属材料から形成されるも
のの、斯る結合電極膜(7ab)(7bc)の一端は上記TCO
からなる第2電極膜(5a)(5b)と接触する際に、当該
接触界面にTCOの酸素の拡散等による酸化膜の形成を防
止すべく難酸化性のTi、TiAg合金の単層或いは斯るTi、
TiAg合金を界面に配置し、その上に低抵抗なAlを積層し
た多層構造が好適である。
而して本考案光起電力装置の特徴は複数の光電変換素子
(6a)(6b)(6c)の直列接続出力を導出すべく当該光
電変換素子(6a)(6b)(6c)の整列方向の両端に設け
られる第1・第2出力端(8a)(8c)の構造にあり、具
体的には本考案光起電力装置の出力端は少なくとも一方
が金属からなり、斯る金属製の出力端と基板の絶縁膜と
の間に、絶縁膜と密着させて半導体膜を配挿したことを
特徴とする。斯る特徴を第1図に示された実施例を参照
して説明すると、配列方向左端に配置された光電変換素
子(6a)の金属製第1電極膜(3a)の一端は当該光電変
換素子(6a)を構成する半導体膜(4a)から延在し、そ
の先端縁(3ae)は光電変換素子(6a)(6b)(6c)の
半導体膜(4a)(4b)(4c)と同時に形成された島状半
導体膜(9)により覆われていると共に、斯る半導体膜
(9)の大部分は基板(1)の左端絶縁膜(2)上に設
けられている。そして、上記島状半導体膜(9)上には
上記左端光電変換素子(6a)の第1電極膜(3a)の延長
部分(3a′)と連なり金属製の第1出力端(8a)が形成
されている。
一方、配列方向右端に配置された光電変換素子(6c)の
半導体膜(4c)は、当該光電変換素子(6c)の第1電極
膜(3c)を越えて基板(1)の右端絶縁膜(2)上に延
在した延長部分(4c′)を備え、斯る延長部分(4c′)
上に第2電極膜(5c)の延長部分(5c′)を介して金属
製の第2出力端(8c)が設けられている。この右端側第
2出力端(8c)及び左端側第1出力端(8a)共に、光電
変換素子(6a)(6b)(6c)を直列接続すべき金属材料
からなる結合電極膜(7ab)(7bc)と同時に形成される
ことにより、専用の形成工程を必要としない。
このように、斯る構造によれば複数の光電変換素子(6
a)(6b)(6c)の直列接続出力を導出する第1・第2
出力端(8a)(8c)は基板(1)の絶縁膜(2)との間
に島状半導体膜(9)或いは半導体膜(4c)の延長部分
(4c′)が存在することになる。斯る島状半導体膜
(9)或いは半導体膜(4c)の延長部分(4c′)は基板
(1)の絶縁膜(2)と金属製第1・第2出力端(8a)
(8c)との密着力を増大させるのみならず、該出力端
(8a)(8c)にリード線を結着すべき熱圧着や超音波半
田作業時に於ける下層の絶縁膜(2)の破壊を防止する
緩衝材としても作用する。
(ト)考案の効果 本考案光起電力装置は以上の説明から明らかな如く、金
属製の出力端と導電性基板の絶縁膜との間に、絶縁膜に
密着させて半導体膜を配挿することによって、当該半導
体膜は金属製出力端と導電性基板の絶縁膜との密着力を
増強することにより、出力端が基板の絶縁膜から剥離す
る事故を防止することができる。
さらに、出力端にリード線を結着するための熱圧着や超
音波半田作業時に、絶縁膜の破壊による導電性基板との
短絡を防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案光起電力装置の一実施例を示す断面図、
第2図は従来装置の断面図で、(1)は基板、(3a)
(3b)(3c)は第1電極膜、(4a)(4b)(4c)は半導
体膜、(5a)(5b)(5c)は第2電極膜、(6a)(6b)
(6c)は光電変換素子、(8a)(8c)は出力端、(9)
は島状半導体膜、を夫々示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 野村 敏宏 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−292378(JP,A)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電性基板表面に被着した絶縁膜表面に、
    第1電極膜、半導体膜及び第2電極膜をこの順序で積層
    した光起電力装置であって、出力を導出する出力端を備
    え、該出力端は少なくとも一方が金属からなり、斯る金
    属製の出力端と基板の絶縁膜との間に絶縁膜と密着させ
    て半導体膜を配挿したことを特徴とする光起電力装置。
JP19642086U 1986-12-19 1986-12-19 光起電力装置 Expired - Lifetime JPH0648881Y2 (ja)

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JPS63100857U JPS63100857U (ja) 1988-06-30
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