JPH10107306A - 太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents
太陽電池モジュール及びその製造方法Info
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- JPH10107306A JPH10107306A JP8262929A JP26292996A JPH10107306A JP H10107306 A JPH10107306 A JP H10107306A JP 8262929 A JP8262929 A JP 8262929A JP 26292996 A JP26292996 A JP 26292996A JP H10107306 A JPH10107306 A JP H10107306A
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- light
- solar cell
- receiving surface
- cell module
- silicon substrate
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】淡い色合いの中間色を表示可能な太陽電池モジ
ュールを提供する。 【解決手段】 複数の太陽電池１…の受光面側に透光性
封止剤３を介して透光性部材４が配されて成る太陽電池
モジュールであって、前記太陽電池１…は、その受光面
に反屈折率が１．５〜２．０の反射防止膜１４を備えて
いる。斯かる反射防止膜を備えることで、太陽電池モジ
ュール表面での、各波長の光に対する反射率の最小値
を、その最大値に対して０．２５〜０．８５の範囲とす
ることができ、淡い色合いの中間色の表示が可能とな
る。
ュールを提供する。 【解決手段】 複数の太陽電池１…の受光面側に透光性
封止剤３を介して透光性部材４が配されて成る太陽電池
モジュールであって、前記太陽電池１…は、その受光面
に反屈折率が１．５〜２．０の反射防止膜１４を備えて
いる。斯かる反射防止膜を備えることで、太陽電池モジ
ュール表面での、各波長の光に対する反射率の最小値
を、その最大値に対して０．２５〜０．８５の範囲とす
ることができ、淡い色合いの中間色の表示が可能とな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数個の太陽電池
を備えた太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池の
反射防止膜の屈折率を制御することにより太陽電池モジ
ュールの呈する色彩を制御する技術分野に属する。
を備えた太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池の
反射防止膜の屈折率を制御することにより太陽電池モジ
ュールの呈する色彩を制御する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】太陽光を直接電気に変換できる太陽電池
は、従来から電卓や腕時計等の民生機器用の電源として
商品化されており、近年においてはビルや個人住宅等の
電源としても使用されている。
は、従来から電卓や腕時計等の民生機器用の電源として
商品化されており、近年においてはビルや個人住宅等の
電源としても使用されている。
【０００３】そして、太陽電池をビルや個人住宅に設置
するにあたっては、通常屋根や壁面に設置されるが、近
年においてはこれら屋根或いは壁面はデザイン面からの
要請により様々な色彩を呈しており、そして太陽電池を
設置するにあたっても色彩的に違和感のないものが要求
されている。
するにあたっては、通常屋根や壁面に設置されるが、近
年においてはこれら屋根或いは壁面はデザイン面からの
要請により様々な色彩を呈しており、そして太陽電池を
設置するにあたっても色彩的に違和感のないものが要求
されている。
【０００４】斯かる要求に対して、従来は太陽電池の受
光面に設けられる反射防止膜の膜厚を調整し、太陽電池
の呈する色彩を調整することが提案されている（例えば
特開平８−８３９２０号に詳しい）。
光面に設けられる反射防止膜の膜厚を調整し、太陽電池
の呈する色彩を調整することが提案されている（例えば
特開平８−８３９２０号に詳しい）。
【０００５】図８は、斯かる太陽電池の素子構造断面図
であり、図中２１は単結晶または多結晶のｐ型結晶系シ
リコン基板であり、該基板２１の受光面側にはｎ型層２
２、ＳｉＯ2からなる酸化膜２３、ＴｉＯXからなる反射
防止膜２４が順次積層されている。また、図中２５は前
記ｎ型層２２上に焼成された受光面電極であり、その表
面は露出せしめられている。さらに、上記ｐ型シリコン
基板２１の裏面側にはｐ型の不純物が高濃度にドープさ
れた高ドープのｐ型層２６及び裏面電極２７が積層され
ている。
であり、図中２１は単結晶または多結晶のｐ型結晶系シ
リコン基板であり、該基板２１の受光面側にはｎ型層２
２、ＳｉＯ2からなる酸化膜２３、ＴｉＯXからなる反射
防止膜２４が順次積層されている。また、図中２５は前
記ｎ型層２２上に焼成された受光面電極であり、その表
面は露出せしめられている。さらに、上記ｐ型シリコン
基板２１の裏面側にはｐ型の不純物が高濃度にドープさ
れた高ドープのｐ型層２６及び裏面電極２７が積層され
ている。
【０００６】ここで、上記反射防止膜２４の膜厚を変化
させると、該反射防止膜２４での反射率は図９に示した
反射率の波長依存性の如く変化する。尚、図９中の数字
は、ＴｉＯX（屈折率２．２５）からなる反射防止膜２
４の膜厚である。同図から明らかな如く、反射防止膜２
４の膜厚を制御することで反射率が最大となる波長を選
択することができ、太陽電池の呈する色彩を調整するこ
とが可能となる。
させると、該反射防止膜２４での反射率は図９に示した
反射率の波長依存性の如く変化する。尚、図９中の数字
は、ＴｉＯX（屈折率２．２５）からなる反射防止膜２
４の膜厚である。同図から明らかな如く、反射防止膜２
４の膜厚を制御することで反射率が最大となる波長を選
択することができ、太陽電池の呈する色彩を調整するこ
とが可能となる。
【０００７】即ち、光の波長と色との間には図１０の関
係図に示す如き関係があるので、例えば反射防止膜２４
の膜厚を約４００Åとすると赤茶色を、また約１０００
Åとすると青色を、そして約２４００Åとすると緑色を
呈することとなる。
係図に示す如き関係があるので、例えば反射防止膜２４
の膜厚を約４００Åとすると赤茶色を、また約１０００
Åとすると青色を、そして約２４００Åとすると緑色を
呈することとなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上述のよう
にＴｉＯXからなる反射防止膜の膜厚を調整した場合に
あっては、図９からもわかるように可視光領域の波長の
光（約４００ｎｍ〜約８００ｎｍ）に対する反射率の最
小値が、その最大値に対して０．１以下と、その差が大
きい。このために太陽電池の呈する色彩は、反射率が最
大となる波長領域の色のみを反映した鮮やかなものとな
り、淡い色合いの中間色を有するビルや個人住宅の屋根
或いは外壁に設置する際には太陽電池が目立つために外
観に違和感を生じるという課題があった。
にＴｉＯXからなる反射防止膜の膜厚を調整した場合に
あっては、図９からもわかるように可視光領域の波長の
光（約４００ｎｍ〜約８００ｎｍ）に対する反射率の最
小値が、その最大値に対して０．１以下と、その差が大
きい。このために太陽電池の呈する色彩は、反射率が最
大となる波長領域の色のみを反映した鮮やかなものとな
り、淡い色合いの中間色を有するビルや個人住宅の屋根
或いは外壁に設置する際には太陽電池が目立つために外
観に違和感を生じるという課題があった。
【０００９】また、太陽電池の出力は精々１〜２Ｗであ
るので、実際にビルや個人住宅用の電源として用いる際
には、複数個の太陽電池を電気的に直列に接続してその
出力を高めた太陽電池モジュールとして使用される。そ
して、この太陽電池モジュールは複数個の太陽電池の受
光面側に、ＥＶＡ等の透光性封止剤を介してガラスやプ
ラスチック等の透光性部材が配されてなるが、上述した
従来の太陽電池はこの点を考慮していないために、太陽
電池モジュールとした場合には所望の色が得られない、
という課題があった。
るので、実際にビルや個人住宅用の電源として用いる際
には、複数個の太陽電池を電気的に直列に接続してその
出力を高めた太陽電池モジュールとして使用される。そ
して、この太陽電池モジュールは複数個の太陽電池の受
光面側に、ＥＶＡ等の透光性封止剤を介してガラスやプ
ラスチック等の透光性部材が配されてなるが、上述した
従来の太陽電池はこの点を考慮していないために、太陽
電池モジュールとした場合には所望の色が得られない、
という課題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】斯かる課題を解決するた
めに、本発明の太陽電池モジュールは、電気的に互いに
直列に接続された複数個の太陽電池を備えると共に、該
複数の太陽電池の受光面側に透光性封止剤を介して透光
性部材が配置されて成る太陽電池モジュールであって、
前記透光性部材の受光面における、各波長の光に対する
反射率の最小値が、その最大値に対して０．２５〜０．
８５の範囲にあることを特徴としており、また、前記太
陽電池が結晶系シリコン基板からなり、該結晶系シリコ
ン基板の受光面側に、屈折率が１．５〜２．０の範囲に
ある反射防止膜を備えたことを特徴としている。
めに、本発明の太陽電池モジュールは、電気的に互いに
直列に接続された複数個の太陽電池を備えると共に、該
複数の太陽電池の受光面側に透光性封止剤を介して透光
性部材が配置されて成る太陽電池モジュールであって、
前記透光性部材の受光面における、各波長の光に対する
反射率の最小値が、その最大値に対して０．２５〜０．
８５の範囲にあることを特徴としており、また、前記太
陽電池が結晶系シリコン基板からなり、該結晶系シリコ
ン基板の受光面側に、屈折率が１．５〜２．０の範囲に
ある反射防止膜を備えたことを特徴としている。
【００１１】また、前記反射防止膜がＳｉＮX（Ｘ＝
１．１〜１．３）からなることを特徴としており、前記
ＳｉＮXがアモルファスであることを特徴としており、
さらに、前記ＳｉＮXが水素を含有することを特徴とす
ると共に、前記ＳｉＮXがプラズマＣＶＤ法により形成
されたことを特徴としている。
１．１〜１．３）からなることを特徴としており、前記
ＳｉＮXがアモルファスであることを特徴としており、
さらに、前記ＳｉＮXが水素を含有することを特徴とす
ると共に、前記ＳｉＮXがプラズマＣＶＤ法により形成
されたことを特徴としている。
【００１２】加えて、前記結晶系シリコン基板と前記反
射防止膜との間に受光面電極を備えたことを特徴として
おり、前記反射防止膜上に接続体が設けられ、該接続体
と前記受光面電極とが、接続体、受光面電極及び前記反
射防止膜の夫々の構成材の溶融領域を介して電気的に接
続されたことを特徴としている。
射防止膜との間に受光面電極を備えたことを特徴として
おり、前記反射防止膜上に接続体が設けられ、該接続体
と前記受光面電極とが、接続体、受光面電極及び前記反
射防止膜の夫々の構成材の溶融領域を介して電気的に接
続されたことを特徴としている。
【００１３】また、本発明太陽電池モジュールの製造方
法は、結晶系シリコン基板の受光面側に反射防止膜を備
えて成る太陽電池を複数個備えると共に、該複数個の太
陽電池の受光面側に透光性封止剤を介して透光性部材が
配置されて成る太陽電池モジュールの製造方法であっ
て、前記結晶系シリコン基板上に受光面電極を焼成する
工程と、該受光面電極上にＳｉＮX（Ｘ＝１．１〜１．
３）からなる反射防止膜をプラズマＣＶＤ法により形成
する工程と、を備えたことを特徴としている。
法は、結晶系シリコン基板の受光面側に反射防止膜を備
えて成る太陽電池を複数個備えると共に、該複数個の太
陽電池の受光面側に透光性封止剤を介して透光性部材が
配置されて成る太陽電池モジュールの製造方法であっ
て、前記結晶系シリコン基板上に受光面電極を焼成する
工程と、該受光面電極上にＳｉＮX（Ｘ＝１．１〜１．
３）からなる反射防止膜をプラズマＣＶＤ法により形成
する工程と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】さらには、前記反射防止膜上に接続体を設
け、該接続体と前記受光面電極とを超音波半田により電
気的に接続する工程を備えたことを特徴としている。
け、該接続体と前記受光面電極とを超音波半田により電
気的に接続する工程を備えたことを特徴としている。
【００１５】加えて、前記結晶系シリコン基板として＜
１００＞面を水平面にした単結晶シリコン基板を用い、
該基板に等方性エッチングを行う工程を備えたことを、
もしくは、前記結晶系シリコン基板として＜１１１＞面
を水平面にした単結晶シリコン基板を用い、該基板にア
ルカリエッチングを行う工程を備えたことを特徴として
いる。
１００＞面を水平面にした単結晶シリコン基板を用い、
該基板に等方性エッチングを行う工程を備えたことを、
もしくは、前記結晶系シリコン基板として＜１１１＞面
を水平面にした単結晶シリコン基板を用い、該基板にア
ルカリエッチングを行う工程を備えたことを特徴として
いる。
【００１６】
【実施の形態】図１は本発明の実施形態に係わる太陽電
池モジュールの構造断面図である。図中１…は複数個の
太陽電池であり、これら太陽電池１…は、隣接する一方
の太陽電池１の受光面電極（図示せず）と、他方の太陽
電池１の裏面電極（図示せず）とが接続体２…により電
気的に接続されることで、互いに電気的に直列に接続さ
れている。
池モジュールの構造断面図である。図中１…は複数個の
太陽電池であり、これら太陽電池１…は、隣接する一方
の太陽電池１の受光面電極（図示せず）と、他方の太陽
電池１の裏面電極（図示せず）とが接続体２…により電
気的に接続されることで、互いに電気的に直列に接続さ
れている。
【００１７】また、これら複数個の太陽電池１…の受光
面側にはＥＶＡ等の透光性封止剤３を介してガラス、プ
ラスチック等からなる透光性部材４が配置され、裏面側
には同じくＥＶＡ等の透光性封止剤３を介してアルミニ
ウム箔上にテドラー等の樹脂が積層されてなる裏面部材
５が配され、そしてアルミニウムからなる枠部材６によ
り一体化されている。
面側にはＥＶＡ等の透光性封止剤３を介してガラス、プ
ラスチック等からなる透光性部材４が配置され、裏面側
には同じくＥＶＡ等の透光性封止剤３を介してアルミニ
ウム箔上にテドラー等の樹脂が積層されてなる裏面部材
５が配され、そしてアルミニウムからなる枠部材６によ
り一体化されている。
【００１８】図２は、上記太陽電池１…の構造の詳細を
示した構造断面図である。
示した構造断面図である。
【００１９】同図において、１１はｐ型単結晶シリコン
基板であり、該基板１１の受光面にはｎ型層１２が形成
されている。１３は櫛型状の受光面電極、１４は該受光
面電極１３上に形成された反射防止膜であり、ＳｉＮX
から構成されている。また、この反射防止膜１４上には
前記した接続体２が設けられ、該接続体２と受光面電極
１３とは、これら接続体２、受光面電極１３及び反射防
止膜１４の溶融領域１５を介して電気的に接続されてい
る。さらに、基板１１の裏面には高ドープのｐ型層１６
及び裏面電極１７が積層されている。
基板であり、該基板１１の受光面にはｎ型層１２が形成
されている。１３は櫛型状の受光面電極、１４は該受光
面電極１３上に形成された反射防止膜であり、ＳｉＮX
から構成されている。また、この反射防止膜１４上には
前記した接続体２が設けられ、該接続体２と受光面電極
１３とは、これら接続体２、受光面電極１３及び反射防
止膜１４の溶融領域１５を介して電気的に接続されてい
る。さらに、基板１１の裏面には高ドープのｐ型層１６
及び裏面電極１７が積層されている。
【００２０】図１及び図２に示した如く、本発明太陽電
池モジュールに於いては、結晶系シリコン基板１１の受
光面側に、反射防止膜１４、透光性封止剤３及び透光性
部材４が配されることとなる。従って、太陽電池モジュ
ールは、結晶系シリコン基板１１と反射防止膜１４との
接触界面、反射防止膜１４と透光性封止剤３との接触界
面、及び透光性部材４の受光面での反射が互いに干渉し
あうことで着色される。尚、透光性部材４と透光性封止
剤３とは略同程度の屈折率を有しているので、これらの
接触界面での反射は殆ど存在しない。
池モジュールに於いては、結晶系シリコン基板１１の受
光面側に、反射防止膜１４、透光性封止剤３及び透光性
部材４が配されることとなる。従って、太陽電池モジュ
ールは、結晶系シリコン基板１１と反射防止膜１４との
接触界面、反射防止膜１４と透光性封止剤３との接触界
面、及び透光性部材４の受光面での反射が互いに干渉し
あうことで着色される。尚、透光性部材４と透光性封止
剤３とは略同程度の屈折率を有しているので、これらの
接触界面での反射は殆ど存在しない。
【００２１】ここで、互いに異なる屈折率ｎ1及びｎ2を
有する媒体間の界面での反射率ｒは数１で表すことがで
き、このことから太陽電池モジュールが呈する色彩は、
結晶系シリコン基板１１、反射防止膜１４、透光性封止
剤３、及び透光性部材４の屈折率を調整することで制御
できることが分かる。
有する媒体間の界面での反射率ｒは数１で表すことがで
き、このことから太陽電池モジュールが呈する色彩は、
結晶系シリコン基板１１、反射防止膜１４、透光性封止
剤３、及び透光性部材４の屈折率を調整することで制御
できることが分かる。
【００２２】そして、結晶系シリコン基板１１の屈折率
は約４．０、ＥＶＡ等の透光性封止剤３及びガラス等の
透光性部材４の屈折率は約１．５、と略一定の屈折率を
有するので、太陽電池モジュールの呈する色彩は、反射
防止膜１４の屈折率を調整することで制御できることと
なる。
は約４．０、ＥＶＡ等の透光性封止剤３及びガラス等の
透光性部材４の屈折率は約１．５、と略一定の屈折率を
有するので、太陽電池モジュールの呈する色彩は、反射
防止膜１４の屈折率を調整することで制御できることと
なる。
【００２３】
【数１】
【００２４】図３は、斯かる反射防止膜１４の屈折率
と、透光性部材４の受光面での反射率の波長依存性との
関係を示した特性図である。尚、図中ｎで表した数字が
屈折率である。
と、透光性部材４の受光面での反射率の波長依存性との
関係を示した特性図である。尚、図中ｎで表した数字が
屈折率である。
【００２５】同図から、反射防止膜１４の屈折率が２．
０よりも大きい場合には、可視光領域の波長の光（約４
００ｎｍ〜約８００ｎｍ）に対して、反射率の最小値が
約６％以下、反射率の最大値に対する比率が約０．２以
下となることがわかる。前述した通り反射率の最大値と
最小値との差が大きいと、太陽電池の呈する色は反射率
が最大値をとる領域の波長の色を反映し、色合いの濃い
ものとなってしまう。
０よりも大きい場合には、可視光領域の波長の光（約４
００ｎｍ〜約８００ｎｍ）に対して、反射率の最小値が
約６％以下、反射率の最大値に対する比率が約０．２以
下となることがわかる。前述した通り反射率の最大値と
最小値との差が大きいと、太陽電池の呈する色は反射率
が最大値をとる領域の波長の色を反映し、色合いの濃い
ものとなってしまう。
【００２６】これに対し、本願のように屈折率を２．０
以下とすると、同図から分かるように反射率の最小値は
約８％以上となり、最大値に対する比率を０．２５以上
とできるので、太陽電池モジュールの呈する色彩は、反
射率が最大値となる波長領域の色を反映するものの、他
の波長領域の光も混合されたものとなる。従って、太陽
電池の呈する色彩は、各波長の光が混合された淡い色と
なる。
以下とすると、同図から分かるように反射率の最小値は
約８％以上となり、最大値に対する比率を０．２５以上
とできるので、太陽電池モジュールの呈する色彩は、反
射率が最大値となる波長領域の色を反映するものの、他
の波長領域の光も混合されたものとなる。従って、太陽
電池の呈する色彩は、各波長の光が混合された淡い色と
なる。
【００２７】尚、上述した通り透光性封止剤３の屈折率
が約１．５であるので、反射防止膜１４の屈折率が１．
５以下になると色彩の調整の効果が生じなくなる。加え
て、反射率の最小値が２０％以上となり、太陽電池モジ
ュールの出力特性が大幅に低下するので、屈折率の最適
な範囲は１．５〜２．０の間である。
が約１．５であるので、反射防止膜１４の屈折率が１．
５以下になると色彩の調整の効果が生じなくなる。加え
て、反射率の最小値が２０％以上となり、太陽電池モジ
ュールの出力特性が大幅に低下するので、屈折率の最適
な範囲は１．５〜２．０の間である。
【００２８】さらに、図４は上記反射防止膜１４の屈折
率（ｎ）を１．８とし、屈折率と膜厚（ｄ）との積ｎｄ
を１５０ｎｍ，３００ｎｍ，４５０ｎｍ及び６００ｎｍ
と変化させたときの、透光性部材４の受光面での反射率
の波長依存性を示す特性図である。
率（ｎ）を１．８とし、屈折率と膜厚（ｄ）との積ｎｄ
を１５０ｎｍ，３００ｎｍ，４５０ｎｍ及び６００ｎｍ
と変化させたときの、透光性部材４の受光面での反射率
の波長依存性を示す特性図である。
【００２９】同図から、いずれのｎｄ値においても反射
率の最大値と最小値の差が小さく、全体的にブロードな
反射特性が得られることが分かる。また、同図と、図１
０に示した波長と色との関係図から、ｎｄが１５０ｎｍ
の時には淡い青色を、３００ｎｍの時には淡い黄色を、
４５０ｎｍの時には淡い赤紫色を、また６００ｎｍの時
には淡い緑色を呈することが分かる。
率の最大値と最小値の差が小さく、全体的にブロードな
反射特性が得られることが分かる。また、同図と、図１
０に示した波長と色との関係図から、ｎｄが１５０ｎｍ
の時には淡い青色を、３００ｎｍの時には淡い黄色を、
４５０ｎｍの時には淡い赤紫色を、また６００ｎｍの時
には淡い緑色を呈することが分かる。
【００３０】従って、本発明の太陽電池モジュールによ
れば、従来は表現できなかった淡い色合いの中間色の表
示が可能となり、需要者からの幅広い要求に答えること
ができる。
れば、従来は表現できなかった淡い色合いの中間色の表
示が可能となり、需要者からの幅広い要求に答えること
ができる。
【００３１】尚、上記ｎｄが２００ｎｍ以下では太陽電
池モジュールの呈する色は上述した通り淡い青色とな
り、従来の太陽電池モジュールの色との差が小さくなる
ため、例えば曇りや夕暮れ等の暗い時にはその差が認識
しづらくなるので、デザイン的にはｎｄは２００ｎｍ以
上が好ましい。
池モジュールの呈する色は上述した通り淡い青色とな
り、従来の太陽電池モジュールの色との差が小さくなる
ため、例えば曇りや夕暮れ等の暗い時にはその差が認識
しづらくなるので、デザイン的にはｎｄは２００ｎｍ以
上が好ましい。
【００３２】また、ｎｄが５０μｍ以上と大きくなり過
ぎると、光のコヒーレント性がなくなり干渉色を呈しな
くなるため、太陽電池モジュールの呈する色は結晶系シ
リコン基板の色を反映して金属色となってしまう。
ぎると、光のコヒーレント性がなくなり干渉色を呈しな
くなるため、太陽電池モジュールの呈する色は結晶系シ
リコン基板の色を反映して金属色となってしまう。
【００３３】従って、デザイン性を考慮した場合、好ま
しいｎｄの値は２００ｎｍから５０μｍまでの範囲であ
る。
しいｎｄの値は２００ｎｍから５０μｍまでの範囲であ
る。
【００３４】図５は、斯かる本発明の太陽電池モジュー
ルを製造する工程を説明するための工程別素子構造図で
ある。尚、同図において図２に示した構造断面図と同一
の部分には同じ記号を付している。
ルを製造する工程を説明するための工程別素子構造図で
ある。尚、同図において図２に示した構造断面図と同一
の部分には同じ記号を付している。
【００３５】まず、同図（Ａ）に示す工程に於いて、１
１は抵抗率が１Ω・ｃｍで厚さが約３５０μｍのｐ型単
結晶シリコン基板である。尚、この基板１１としては単
結晶シリコン基板以外に多結晶シリコン基板といった結
晶系シリコン基板を用いることができる。
１は抵抗率が１Ω・ｃｍで厚さが約３５０μｍのｐ型単
結晶シリコン基板である。尚、この基板１１としては単
結晶シリコン基板以外に多結晶シリコン基板といった結
晶系シリコン基板を用いることができる。
【００３６】この単結晶シリコン基板１１は、その受光
面が凹凸であると光の反射が少なくなり、上述のように
反射防止膜１４の屈折率を調整して色彩を制御せんとし
てもその効果が小さくなるために、できるだけ平坦面と
している。具体的には＜１００＞面を水平面とした単結
晶シリコン基板１１を、約８０℃に昇温されたＮａＯＨ
あるいはＫＯＨ等のアルカリ水溶液中で表面ダメージ層
のエッチング処理を施した後に、例えばＨＦとＨＮＯ3
との混合液を用いて等方性エッチングを行い、受光面を
平坦化している。或いは＜１１１＞面を水平面とした単
結晶シリコン基板１１にアルカリ水溶液中でエッチング
処理を施し、受光面を平坦化している。
面が凹凸であると光の反射が少なくなり、上述のように
反射防止膜１４の屈折率を調整して色彩を制御せんとし
てもその効果が小さくなるために、できるだけ平坦面と
している。具体的には＜１００＞面を水平面とした単結
晶シリコン基板１１を、約８０℃に昇温されたＮａＯＨ
あるいはＫＯＨ等のアルカリ水溶液中で表面ダメージ層
のエッチング処理を施した後に、例えばＨＦとＨＮＯ3
との混合液を用いて等方性エッチングを行い、受光面を
平坦化している。或いは＜１１１＞面を水平面とした単
結晶シリコン基板１１にアルカリ水溶液中でエッチング
処理を施し、受光面を平坦化している。
【００３７】そして、このように受光面が平坦化された
単結晶シリコン基板１１の受光面の深さ約１μｍ迄の領
域に、ＰＯＣｌ3ガスを用いて約９００℃の温度でＰ（
リン）を熱拡散してｎ型層１２を形成する。
単結晶シリコン基板１１の受光面の深さ約１μｍ迄の領
域に、ＰＯＣｌ3ガスを用いて約９００℃の温度でＰ（
リン）を熱拡散してｎ型層１２を形成する。
【００３８】次いで、同図（Ｂ）に示す工程に於いて
は、上記ｎ型層１２上にＡｇペーストを用いて櫛型状の
受光面電極３をスクリーン印刷法により形成すると共
に、基板１１の裏面にＡｌペーストを用いて裏面電極１
７をスクリーン印刷法により形成し、約７００℃の温度
で上記両電極１３及び１７を焼成する。この工程中に裏
面電極１７を構成するＡｌが基板１１に熱拡散すること
で、Ａｌがハイドープされたｐ型層１６も合わせて形成
される。
は、上記ｎ型層１２上にＡｇペーストを用いて櫛型状の
受光面電極３をスクリーン印刷法により形成すると共
に、基板１１の裏面にＡｌペーストを用いて裏面電極１
７をスクリーン印刷法により形成し、約７００℃の温度
で上記両電極１３及び１７を焼成する。この工程中に裏
面電極１７を構成するＡｌが基板１１に熱拡散すること
で、Ａｌがハイドープされたｐ型層１６も合わせて形成
される。
【００３９】そして、同図（Ｃ）に示す工程に於いて、
受光面電極１３を覆って上記ｎ型層１２上に、表１に示
した反応条件を用いてＳｉＮXからなる反射防止膜１４
をプラズマＣＶＤ法により形成する。
受光面電極１３を覆って上記ｎ型層１２上に、表１に示
した反応条件を用いてＳｉＮXからなる反射防止膜１４
をプラズマＣＶＤ法により形成する。
【００４０】
【表１】
【００４１】ここで、本実施形態にあっては、表１に示
した反応条件中ガス流量比またはＲＦパワーを変化させ
て上記ＳｉＮXの組成比及び屈折率を変化させている。
した反応条件中ガス流量比またはＲＦパワーを変化させ
て上記ＳｉＮXの組成比及び屈折率を変化させている。
【００４２】図６はガス流量比及びＲＦパワーを変えて
形成したＳｉＮXの、ガス流量比及びＲＦパワーと屈折
率との関係を示す特性図であり、また図７はＳｉＮXの
組成比（Ｘ）と屈折率との関係を示す特性図である。
尚、図６中における数字は、ＳｉＮX形成時のＲＦパワ
ーの値である。
形成したＳｉＮXの、ガス流量比及びＲＦパワーと屈折
率との関係を示す特性図であり、また図７はＳｉＮXの
組成比（Ｘ）と屈折率との関係を示す特性図である。
尚、図６中における数字は、ＳｉＮX形成時のＲＦパワ
ーの値である。
【００４３】図６から、ＮＨ3に対するＳｉＨ4の流量比
を増やすほど、或いはＲＦパワーを小さくするほどＳｉ
ＮXの屈折率が増加することが分かる。また、図７か
ら、ＳｉＮX中のＮの組成比（Ｘ）を増やす程屈折率が
小さくなることが分かる。
を増やすほど、或いはＲＦパワーを小さくするほどＳｉ
ＮXの屈折率が増加することが分かる。また、図７か
ら、ＳｉＮX中のＮの組成比（Ｘ）を増やす程屈折率が
小さくなることが分かる。
【００４４】ここで、注目すべきは、ＳｉＮXを形成す
るにあたって本願のようにプラズマＣＶＤ法を用いるこ
とで、図６及び図７から明らかなように屈折率が２以下
のＳｉＮXが得られる点である。即ち、ＳｉＮXの形成に
一般的に使われる熱ＣＶＤ法を用いると、化学量論的組
成を有するＳｉ3Ｎ4の屈折率（２．０）以下の屈折率を
得ることはできない。これに対し、本願のようにプラズ
マＣＶＤ法を用いると、ＳｉＮX中に約２０％〜３０％
程度の水素が含有され、アモルファス状態となるため
に、２．０以下の屈折率が得られたものと推察される。
るにあたって本願のようにプラズマＣＶＤ法を用いるこ
とで、図６及び図７から明らかなように屈折率が２以下
のＳｉＮXが得られる点である。即ち、ＳｉＮXの形成に
一般的に使われる熱ＣＶＤ法を用いると、化学量論的組
成を有するＳｉ3Ｎ4の屈折率（２．０）以下の屈折率を
得ることはできない。これに対し、本願のようにプラズ
マＣＶＤ法を用いると、ＳｉＮX中に約２０％〜３０％
程度の水素が含有され、アモルファス状態となるため
に、２．０以下の屈折率が得られたものと推察される。
【００４５】従って、本願によればプラズマＣＶＤ法を
用い、ＮＨ3に対するＳｉＨ4の流量比を少なく、或いは
ＲＦパワーを大きくすることで、屈折率が２．０以下と
なった所定の反射防止膜１４を形成できることとなる。
用い、ＮＨ3に対するＳｉＨ4の流量比を少なく、或いは
ＲＦパワーを大きくすることで、屈折率が２．０以下と
なった所定の反射防止膜１４を形成できることとなる。
【００４６】尚、反射防止膜１４を構成するＳｉＮ
Xは、約４００℃以上の高温に曝されると酸化してその
屈折率が１．５以下となり、前述したように太陽電池モ
ジュール表面での反射率の最小値が約２０％以上となる
と共に透光性封止剤３との屈折率の差がなくなる。従っ
て、反射防止膜１４の形成は、本実施形態の如く、約７
００℃の焼成工程を備える表面電極１３及び裏面電極１
７の形成工程の後工程で行う必要がある。
Xは、約４００℃以上の高温に曝されると酸化してその
屈折率が１．５以下となり、前述したように太陽電池モ
ジュール表面での反射率の最小値が約２０％以上となる
と共に透光性封止剤３との屈折率の差がなくなる。従っ
て、反射防止膜１４の形成は、本実施形態の如く、約７
００℃の焼成工程を備える表面電極１３及び裏面電極１
７の形成工程の後工程で行う必要がある。
【００４７】さらに、図５（Ｄ）に示す工程において、
反射防止膜１４上に、例えば銅箔等の金属薄板の表面に
半田層が形成されてなる接続体２が設けられる。そし
て、超音波半田を接続体２上に押圧することで、接続体
２の半田層、反射防止膜１４及び受光面電極１３の構成
材の溶融領域１５を形成し、該溶融領域１５を介して接
続体２と受光面電極１３とを電気的に接続している。
反射防止膜１４上に、例えば銅箔等の金属薄板の表面に
半田層が形成されてなる接続体２が設けられる。そし
て、超音波半田を接続体２上に押圧することで、接続体
２の半田層、反射防止膜１４及び受光面電極１３の構成
材の溶融領域１５を形成し、該溶融領域１５を介して接
続体２と受光面電極１３とを電気的に接続している。
【００４８】そして、以上の工程で製造された太陽電池
を、アルミニウム箔上にテドラー等の樹脂が積層されて
なる裏面部材５とガラスからなる透光性部材４によりＥ
ＶＡに代表される透光性封止剤３を介して挟持すると共
に、アルミニウムからなる枠部材６にて一体化すること
で、図１に示した太陽電池モジュールが製造される。
を、アルミニウム箔上にテドラー等の樹脂が積層されて
なる裏面部材５とガラスからなる透光性部材４によりＥ
ＶＡに代表される透光性封止剤３を介して挟持すると共
に、アルミニウムからなる枠部材６にて一体化すること
で、図１に示した太陽電池モジュールが製造される。
【００４９】以上のように本発明製造方法によれば、従
来は不可能であった淡い色合いの中間色を表示するため
の所定の反射防止膜１４を備えた太陽電池モジュールの
製造が可能となる。
来は不可能であった淡い色合いの中間色を表示するため
の所定の反射防止膜１４を備えた太陽電池モジュールの
製造が可能となる。
【００５０】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば、所
定の反射防止膜を備えることで、従来は表現できなかっ
た淡い色合いの中間色を有する太陽電池モジュールを提
供することが可能となり、デザイン面での様々な要求に
答えることが可能となると共に、その太陽電池モジュー
ルの製造が可能となる。
定の反射防止膜を備えることで、従来は表現できなかっ
た淡い色合いの中間色を有する太陽電池モジュールを提
供することが可能となり、デザイン面での様々な要求に
答えることが可能となると共に、その太陽電池モジュー
ルの製造が可能となる。
【図１】本発明の実施形態に係わる太陽電池モジュール
の構造断面図である。
の構造断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係わる太陽電池の構造断面
図である。
図である。
【図３】反射防止膜の屈折率と、太陽電池モジュール表
面での反射率との関係を示す特性図である。
面での反射率との関係を示す特性図である。
【図４】反射防止膜の屈折率を１．８とした時の、屈折
率と膜厚との積（ｎｄ）と、太陽電池モジュール表面で
の反射率との関係を示す特性図である。
率と膜厚との積（ｎｄ）と、太陽電池モジュール表面で
の反射率との関係を示す特性図である。
【図５】本発明太陽電池モジュールの製造工程を説明す
るための工程別構造断面図である。
るための工程別構造断面図である。
【図６】ガス流量比及びＲＦパワーと、屈折率との関係
を示す特性図である。
を示す特性図である。
【図７】ＳｉＮXの組成比と屈折率との関係を示す特性
図である。
図である。
【図８】従来の太陽電池の素子構造断面図である。
【図９】反射防止膜の膜厚と、反射率の波長依存性との
関係を示す特性図である。
関係を示す特性図である。
【図１０】光の波長と色との関係を示す特性図である。
１…太陽電池、２…接続体、３…透光性封止剤、４…透
光性部材、５…裏面部材 ６…枠部材、１１…結晶系シリコン基板、１２…ｎ型
層、１３…受光面電極 １４…反射防止膜、１５…溶融領域
光性部材、５…裏面部材 ６…枠部材、１１…結晶系シリコン基板、１２…ｎ型
層、１３…受光面電極 １４…反射防止膜、１５…溶融領域
Claims (13)
- 【請求項１】 電気的に互いに直列に接続された複数個
の太陽電池を備えると共に、該複数の太陽電池の受光面
側に透光性封止剤を介して透光性部材が配置されて成る
太陽電池モジュールであって、 前記透光性部材の受光面における、可視光領域の波長の
光に対する反射率の最小値が、その最大値に対して０．
２５〜０．８５の範囲にあることを特徴とする太陽電池
モジュール。 - 【請求項２】 前記太陽電池が結晶系シリコン基板から
なり、該結晶系シリコン基板の受光面側に、屈折率が
１．５〜２．０の範囲にある反射防止膜を備えたことを
特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。 - 【請求項３】 前記反射防止膜がＳｉＮX（Ｘ＝１．１
〜１．３）からなることを特徴とする請求項２記載の太
陽電池モジュール。 - 【請求項４】 前記ＳｉＮXがアモルファスであること
を特徴とする請求項３記載の太陽電池モジュール。 - 【請求項５】 前記ＳｉＮXが水素を含有することを特
徴とする請求項３または４記載の太陽電池モジュール。 - 【請求項６】 前記ＳｉＮXがプラズマＣＶＤ法により
形成されたことを特徴とする請求項３乃至５記載の太陽
電池モジュール。 - 【請求項７】 前記結晶系シリコン基板と前記反射防止
膜との間に受光面電極を備えたことを特徴とする請求項
２乃至６記載の太陽電池モジュール。 - 【請求項８】 前記反射防止膜上に接続体が設けられ、
該接続体と前記受光面電極とが、接続体、受光面電極及
び前記反射防止膜の夫々の構成材の溶融領域を介して電
気的に接続されたことを特徴とする請求項７記載の太陽
電池モジュール。 - 【請求項９】 前記反射防止膜の屈折率（ｎ）と膜厚
（ｄ）との積ｎｄが、２００ｎｍから５０μｍの範囲で
あることを特徴とする請求項１乃至８記載の太陽電池モ
ジュール。 - 【請求項１０】 結晶系シリコン基板の受光面側に反射
防止膜を備えて成る太陽電池を複数個備えると共に、該
複数個の太陽電池の受光面側に透光性封止剤を介して透
光性部材が配置されて成る太陽電池モジュールの製造方
法であって、 前記結晶系シリコン基板上に受光面電極を焼成する工程
と、 該受光面電極上にＳｉＮX（Ｘ＝１．１〜１．３）から
なる反射防止膜をプラズマＣＶＤ法により形成する工程
と、 を備えたことを特徴とする太陽電池の製造方法。 - 【請求項１１】 前記反射防止膜上に接続体を設け、該
接続体と前記受光面電極とを超音波半田により電気的に
接続する工程を備えたことを特徴とする請求項１０記載
の太陽電池。 - 【請求項１２】 前記結晶系シリコン基板として＜１０
０＞面を水平面にした単結晶シリコン基板を用い、該基
板に等方性エッチングを行う工程を備えたことを特徴と
する請求項１０または１１記載の太陽電池。 - 【請求項１３】 前記結晶系シリコン基板として＜１１
１＞面を水平面にした単結晶シリコン基板を用い、該基
板にアルカリエッチングを行う工程を備えたことを特徴
とする請求項１０または１１記載の太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8262929A JPH10107306A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 太陽電池モジュール及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8262929A JPH10107306A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 太陽電池モジュール及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10107306A true JPH10107306A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17382555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8262929A Pending JPH10107306A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 太陽電池モジュール及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10107306A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002270879A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-20 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| JP2006128258A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Sharp Corp | 太陽電池および太陽電池の製造方法 |
| US7858873B2 (en) | 2002-10-15 | 2010-12-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Photovoltaic cell and photovoltaic module employing the same |
| KR101149891B1 (ko) | 2011-12-09 | 2012-06-11 | 한화케미칼 주식회사 | 태양전지 및 이의 제조방법 |
| WO2017163506A1 (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 太陽電池セル |
| CN109168322A (zh) * | 2016-03-28 | 2019-01-08 | 夏普株式会社 | 背面电极型太阳能电池单元、太阳能电池组件以及太阳光发电系统 |
-
1996
- 1996-10-03 JP JP8262929A patent/JPH10107306A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002270879A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-20 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| US7858873B2 (en) | 2002-10-15 | 2010-12-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Photovoltaic cell and photovoltaic module employing the same |
| JP2006128258A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Sharp Corp | 太陽電池および太陽電池の製造方法 |
| JP4540447B2 (ja) * | 2004-10-27 | 2010-09-08 | シャープ株式会社 | 太陽電池および太陽電池の製造方法 |
| US8383930B2 (en) | 2004-10-27 | 2013-02-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solar cell and method for producing solar cell |
| KR101149891B1 (ko) | 2011-12-09 | 2012-06-11 | 한화케미칼 주식회사 | 태양전지 및 이의 제조방법 |
| WO2013085248A1 (en) * | 2011-12-09 | 2013-06-13 | Hanwha Chemical Corporation | Solar cell and method for preparing the same |
| WO2017163506A1 (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 太陽電池セル |
| CN109168322A (zh) * | 2016-03-28 | 2019-01-08 | 夏普株式会社 | 背面电极型太阳能电池单元、太阳能电池组件以及太阳光发电系统 |
| JPWO2017169441A1 (ja) * | 2016-03-28 | 2019-02-07 | シャープ株式会社 | 裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび太陽光発電システム |
| CN109168322B (zh) * | 2016-03-28 | 2022-06-14 | 夏普株式会社 | 太阳能电池组件以及太阳光发电系统 |
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