JPH0747877Y2 - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
- Publication number
- JPH0747877Y2 JPH0747877Y2 JP1988168513U JP16851388U JPH0747877Y2 JP H0747877 Y2 JPH0747877 Y2 JP H0747877Y2 JP 1988168513 U JP1988168513 U JP 1988168513U JP 16851388 U JP16851388 U JP 16851388U JP H0747877 Y2 JPH0747877 Y2 JP H0747877Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power generation
- transparent electrode
- photovoltaic device
- electrode
- transparent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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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
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は光起電力装置に関し、更に詳しくは、透明電極
を安価な方法で容易且つ正確にパターニングでき、しか
も優れた性能を有する光起電力装置に関するものであ
る。
を安価な方法で容易且つ正確にパターニングでき、しか
も優れた性能を有する光起電力装置に関するものであ
る。
従来より、絶縁表面を有する透明基板上に、透過電極、
非晶質半導体層、裏面電極を順次積層させた光起電力素
子が複数個互いに電気的に直列接続された集積形構造の
光起電力装置がよく知られている。
非晶質半導体層、裏面電極を順次積層させた光起電力素
子が複数個互いに電気的に直列接続された集積形構造の
光起電力装置がよく知られている。
その一つは、発電に寄与する半導体層が複数個の発電区
域毎に分離独立するとともに、透明電極と裏面電極とが
発電区域内で直列的に接続した構造からなる。しかし、
かかる構造の光起電力装置は、各発電区域の半導体層の
みならず、電極の短絡を防止するために、基板表面の透
明電極の隣接部をも各半導体層が露出することなく覆う
必要があり、そのためには金属マスクの正確な位置決め
が要求される上、マスク裏面へのまわり込みが大きく、
その結果、コスト・アップとならざるを得ない。
域毎に分離独立するとともに、透明電極と裏面電極とが
発電区域内で直列的に接続した構造からなる。しかし、
かかる構造の光起電力装置は、各発電区域の半導体層の
みならず、電極の短絡を防止するために、基板表面の透
明電極の隣接部をも各半導体層が露出することなく覆う
必要があり、そのためには金属マスクの正確な位置決め
が要求される上、マスク裏面へのまわり込みが大きく、
その結果、コスト・アップとならざるを得ない。
他の一つは、特公昭58-21827号に見られる如く、直列的
に接続した複数の発電区域を同一基板上に形成させ、各
発電区域を形成する半導体層が複数の発電区域に連続的
に連ならしめるとともに、半導体層を挟む第１、第２電
極を上記半導体層の外に延出せしめて直列的に接続した
構造からなる。しかし、かかる構造のものも、第１電極
（透明電極）が複雑な屈曲した形状からなるため、エッ
チング等の湿式法か、まわり込みの多いマスク法により
パターン化せざるを得ず、従って操作が面倒であり、ま
たコスト・アップが避けられない。更に、接続部が発電
に寄与しないため有効面積が小さいものとなっている。
に接続した複数の発電区域を同一基板上に形成させ、各
発電区域を形成する半導体層が複数の発電区域に連続的
に連ならしめるとともに、半導体層を挟む第１、第２電
極を上記半導体層の外に延出せしめて直列的に接続した
構造からなる。しかし、かかる構造のものも、第１電極
（透明電極）が複雑な屈曲した形状からなるため、エッ
チング等の湿式法か、まわり込みの多いマスク法により
パターン化せざるを得ず、従って操作が面倒であり、ま
たコスト・アップが避けられない。更に、接続部が発電
に寄与しないため有効面積が小さいものとなっている。
本考案者らはかかる実情に鑑み鋭意研究の結果、透明電
極の形状をできるだけ直線的に単純化することにより、
エッチング等の複雑なパターニング技術に頼ることな
く、安価で且つ容易なレーザーパターニングが可能とな
り、その結果、安価で汎用性のある光起電力装置を提供
できることを見出し、本考案を完成した。
極の形状をできるだけ直線的に単純化することにより、
エッチング等の複雑なパターニング技術に頼ることな
く、安価で且つ容易なレーザーパターニングが可能とな
り、その結果、安価で汎用性のある光起電力装置を提供
できることを見出し、本考案を完成した。
即ち、本考案は、絶縁表面を有する透明基板上に透明電
極、非晶質半導体層、裏面電極を順次積層させてなる発
電区域が複数個互いに直列接続された光起電力装置にお
いて、出力を取り出すための取出部を設けた２つの発電
区域のうちの少なくとも一方の発電区域における透明電
極が矩形状に分割されるとともに、残りの発電区域にお
ける透明電極がそれぞれ前記分割ラインの延長直線上で
矩形状に分割され、分割区の１つに出力取出部が透明電
極上に設けられていることを特徴とする光起電力装置を
内容とするものである。
極、非晶質半導体層、裏面電極を順次積層させてなる発
電区域が複数個互いに直列接続された光起電力装置にお
いて、出力を取り出すための取出部を設けた２つの発電
区域のうちの少なくとも一方の発電区域における透明電
極が矩形状に分割されるとともに、残りの発電区域にお
ける透明電極がそれぞれ前記分割ラインの延長直線上で
矩形状に分割され、分割区の１つに出力取出部が透明電
極上に設けられていることを特徴とする光起電力装置を
内容とするものである。
本考案を図面に基づいて説明する。
第１図は、本考案の光起電力装置の実施例を示す概略
図、第２図は同Ａ−Ａ断面図、第３図は同Ｂ−Ｂ断面図
である。
図、第２図は同Ａ−Ａ断面図、第３図は同Ｂ−Ｂ断面図
である。
これらの図において、本考案の光起電力装置は４つの発
電区域（Ｉ）〜（IV）からなり、各発電区域は絶縁表面
を有する透明基板（１）、透明導電膜層からなる透明電
極（2a）、（2b）、光起電力を発生する非晶質半導体層
（３）、裏面電極（４）からなり、発電区域（Ｉ）、
（IV）にはそれぞれ出力取出部（Ａ）、（Ｂ）が設けら
れている。
電区域（Ｉ）〜（IV）からなり、各発電区域は絶縁表面
を有する透明基板（１）、透明導電膜層からなる透明電
極（2a）、（2b）、光起電力を発生する非晶質半導体層
（３）、裏面電極（４）からなり、発電区域（Ｉ）、
（IV）にはそれぞれ出力取出部（Ａ）、（Ｂ）が設けら
れている。
本考案の透明基板（１）としては、例えばソーダライム
ガラス、ソーダライウムガラスにSiO2をコーティングし
たガラス等の絶縁表面を有するものが用いられる。
ガラス、ソーダライウムガラスにSiO2をコーティングし
たガラス等の絶縁表面を有するものが用いられる。
本考案に用いられる透明電極（２）としては、例えばIT
O,SnO2,In2O3,CdSnO等の金属酸化物が代表例として挙げ
られる。
O,SnO2,In2O3,CdSnO等の金属酸化物が代表例として挙げ
られる。
本考案に用いられる非晶質半導体層（３）を構成する非
晶質半導体としては、非晶質半導体又は微結晶質を含む
非晶質半導体であれば特に限定はなく、例えばａ−Si:
H,a−Si:F:H,a−SiGe:H,a−SiSn:H,a−SiN:H,a−SiGe:
F:H,a−SiSn:F:H,a−Si:N:F:H等が挙げられる。
晶質半導体としては、非晶質半導体又は微結晶質を含む
非晶質半導体であれば特に限定はなく、例えばａ−Si:
H,a−Si:F:H,a−SiGe:H,a−SiSn:H,a−SiN:H,a−SiGe:
F:H,a−SiSn:F:H,a−Si:N:F:H等が挙げられる。
前記非晶質半導体層（３）は前記非晶質半導体を例えば
PIN接合にすることによって光起電力を発生するように
構成される。接合には前記PIN接合のほかPN接合、ショ
ットキー接合、ヘテロ接合等のさまざまな接合が用いら
れる。本考案に用いられる非晶質半導体層は、各発電区
域で分離独立していても、また連続的に連なっていても
よい。
PIN接合にすることによって光起電力を発生するように
構成される。接合には前記PIN接合のほかPN接合、ショ
ットキー接合、ヘテロ接合等のさまざまな接合が用いら
れる。本考案に用いられる非晶質半導体層は、各発電区
域で分離独立していても、また連続的に連なっていても
よい。
本考案に用いられる裏面電極（４）としては、例えば、
Al,Ag,Au,SUS,Ni,Cu,しんちゅう，鉄,Zn,Ti等が挙げら
れ、好ましくは波長0.6μｍ以上の光に対する反射率が2
0〜99％、更に好ましくは45〜99％と高く、電気電導度
が0.1×105〜6.2×105（Ω・cm）-1と大きい金属から形
成された電極が挙げられる。また裏面電極（４）は単層
であっても多層であってもよい。
Al,Ag,Au,SUS,Ni,Cu,しんちゅう，鉄,Zn,Ti等が挙げら
れ、好ましくは波長0.6μｍ以上の光に対する反射率が2
0〜99％、更に好ましくは45〜99％と高く、電気電導度
が0.1×105〜6.2×105（Ω・cm）-1と大きい金属から形
成された電極が挙げられる。また裏面電極（４）は単層
であっても多層であってもよい。
光起電力装置の出力を外部に取り出すための取出部
（Ａ）、（Ｂ）は裏面電極（４）又は透明電極（２）の
いずれでもよいが、本考案では出力取出部（Ａ）、
（Ｂ）を共に透明電極上に設けられる利点がある。例え
ば出力取出部が裏面電極金属の場合、その金属が湿分下
で酸化し、抵抗を高めたり、非晶質半導体層と剥離した
りして電流ロスの原因となる。かくして、図示した如
く、透明電極に設けるのが光起電力装置の安定化のため
に極めて好ましい。第１図において、（Ａ）は負極側の
取出部、（Ｂ）は正極側の取出部である。
（Ａ）、（Ｂ）は裏面電極（４）又は透明電極（２）の
いずれでもよいが、本考案では出力取出部（Ａ）、
（Ｂ）を共に透明電極上に設けられる利点がある。例え
ば出力取出部が裏面電極金属の場合、その金属が湿分下
で酸化し、抵抗を高めたり、非晶質半導体層と剥離した
りして電流ロスの原因となる。かくして、図示した如
く、透明電極に設けるのが光起電力装置の安定化のため
に極めて好ましい。第１図において、（Ａ）は負極側の
取出部、（Ｂ）は正極側の取出部である。
上記各発電区域（Ｉ）〜（IV）において、透明電極は
（2a）と（2b）とに矩形状に分割されており、該透明電
極上に、各々の発電区域に連なるように非晶質半導体層
（３）が設けられ、更に該非晶質半導体層（３）の上に
裏面電極（４）がそれぞれパターン化されて直列的に接
続されており、出力取出部（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ発
電区域（Ｉ）、（IV）の透明電極の分割区（2b）上に設
けられている。
（2a）と（2b）とに矩形状に分割されており、該透明電
極上に、各々の発電区域に連なるように非晶質半導体層
（３）が設けられ、更に該非晶質半導体層（３）の上に
裏面電極（４）がそれぞれパターン化されて直列的に接
続されており、出力取出部（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ発
電区域（Ｉ）、（IV）の透明電極の分割区（2b）上に設
けられている。
上記において、後述するレーザーパターニングの操作性
の観点からは、発電区域（Ｉ）〜（IV）の全体の透明電
極が（2a）、（2b）に直線的に分割されていることが望
ましい。発電区域（Ｉ）〜（IV）の全体に亘って分割し
た場合は、図示した如く、（2a）、（2b）を接続して分
割区（2b）も発電区域として活用し、透明基板（１）の
単位面積当たりの有効利用率を向上させることができ
る。かかる構成を採用し得るのは、本考案の透明電極が
（2a）、（2b）に分割されているからであり、発電区域
の面積によっても異なるが、通常、基板の単位面積当た
りの発電効率を10〜30％向上させることができる。
の観点からは、発電区域（Ｉ）〜（IV）の全体の透明電
極が（2a）、（2b）に直線的に分割されていることが望
ましい。発電区域（Ｉ）〜（IV）の全体に亘って分割し
た場合は、図示した如く、（2a）、（2b）を接続して分
割区（2b）も発電区域として活用し、透明基板（１）の
単位面積当たりの有効利用率を向上させることができ
る。かかる構成を採用し得るのは、本考案の透明電極が
（2a）、（2b）に分割されているからであり、発電区域
の面積によっても異なるが、通常、基板の単位面積当た
りの発電効率を10〜30％向上させることができる。
上記した本考案の光起電力装置は透明電極が隣接する発
電区域をそれぞれ区切る直線と、該透明電極を分割区
（2a）、（2b）に矩形状に区切る直線とにより構成され
る。次いで、エポキシ樹脂等の保護膜を透明電極上の出
力取出部を残して全面に形成する。かくして、従前の如
き、エッチング、マスク法等の複雑なパターニング技術
を用いる必要はなく、透明基板上に１枚の透明電極を配
置し、これをレーザーにより安価且つ容易な方法で正確
なパターニングが可能である。レーザーとしてはYAGレ
ーザーによる基本波が好適である。
電区域をそれぞれ区切る直線と、該透明電極を分割区
（2a）、（2b）に矩形状に区切る直線とにより構成され
る。次いで、エポキシ樹脂等の保護膜を透明電極上の出
力取出部を残して全面に形成する。かくして、従前の如
き、エッチング、マスク法等の複雑なパターニング技術
を用いる必要はなく、透明基板上に１枚の透明電極を配
置し、これをレーザーにより安価且つ容易な方法で正確
なパターニングが可能である。レーザーとしてはYAGレ
ーザーによる基本波が好適である。
叙上の通り、本考案の光起電力装置はその透明電極を従
来の如き曲線的ではなく、直線的に構成し単純化したの
で、レーザーによるパターニングが可能となり、エッチ
ング、マスク法等によりパターニングせざるを得ない従
来の光起電力装置に比し、安価で発電効率が高く安定し
た光起電力装置を提供することができる。
来の如き曲線的ではなく、直線的に構成し単純化したの
で、レーザーによるパターニングが可能となり、エッチ
ング、マスク法等によりパターニングせざるを得ない従
来の光起電力装置に比し、安価で発電効率が高く安定し
た光起電力装置を提供することができる。
第１図は本考案の光起電力装置の実施例を示す概略図、
第２図及び第３図はそれぞれ第１図におけるＡ−Ａ断面
図、Ｂ−Ｂ断面図である。 １……透明基板 2a,2b……透明電極 ３……非晶質半導体層 ４……裏面電極 A,B……出力取出部
第２図及び第３図はそれぞれ第１図におけるＡ−Ａ断面
図、Ｂ−Ｂ断面図である。 １……透明基板 2a,2b……透明電極 ３……非晶質半導体層 ４……裏面電極 A,B……出力取出部
Claims (1)
- 【請求項１】絶縁表面を有する透明基板上に透明電極、
非晶質半導体層、裏面電極を順次積層させてなる発電区
域が複数個互いに直列接続された光起電力装置におい
て、出力を取り出すための取出部を設けた２つの発電区
域のうちの少なくとも一方の発電区域における透明電極
が矩形状に分割されるとともに、残りの発電区域におけ
る透明電極がそれぞれ前記分割ラインの延長直線上で矩
形状に分割され、分割区の一つに出力取出部が透明電極
上に設けられていることを特徴とする光起電力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988168513U JPH0747877Y2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 光起電力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988168513U JPH0747877Y2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 光起電力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0288253U JPH0288253U (ja) | 1990-07-12 |
| JPH0747877Y2 true JPH0747877Y2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=31457756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988168513U Expired - Lifetime JPH0747877Y2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747877Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010118693A (ja) * | 2010-02-22 | 2010-05-27 | Sharp Corp | 薄膜太陽電池 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59198775A (ja) * | 1983-04-26 | 1984-11-10 | Fuji Electric Co Ltd | 太陽電池 |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP1988168513U patent/JPH0747877Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0288253U (ja) | 1990-07-12 |
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