JPH1126786A - Integrated optical power generating element - Google Patents
Integrated optical power generating elementInfo
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- JPH1126786A JPH1126786A JP9179284A JP17928497A JPH1126786A JP H1126786 A JPH1126786 A JP H1126786A JP 9179284 A JP9179284 A JP 9179284A JP 17928497 A JP17928497 A JP 17928497A JP H1126786 A JPH1126786 A JP H1126786A
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Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体層を光発電
層とする集積型光発電素子に関するものである。The present invention relates to an integrated photovoltaic element having a semiconductor layer as a photovoltaic layer.
【0002】[0002]
【従来の技術】すでに実用化されている集積型光発電素
子の平面図を第2図に、平面図2内の実線A−Bで切断
した場合の断面図を第3図に示す。2. Description of the Related Art FIG. 2 is a plan view of an integrated photovoltaic element already in practical use, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a solid line AB in the plan view 2.
【0003】第3図において半導体層13は、アモルフ
ァスシリコンを材質とする発電層である。このアモルフ
ァスシリコン層はさらにP型半導体−真性半導体−N型
半導体からなる3層の積層構造をなしている。In FIG. 3, a semiconductor layer 13 is a power generation layer made of amorphous silicon. The amorphous silicon layer further has a three-layer structure composed of a P-type semiconductor, an intrinsic semiconductor, and an N-type semiconductor.
【0004】いまここでガラス基板11側から光入射が
あった場合、入射光は透明導電膜である下部電極12を
透過して半導体層13へと達する。半導体層13中の真
性半導体層では光励起によって正孔と電子対が発生し、
これが真性半導体層の両側に接したP、N半導体にて増
幅された後に、正孔は下部電極12へ、電子は上部電極
14a、bへと導入されていくことから、下部電極12
は正に、上部電極14a、bは負に帯電する。Here, when light is incident from the glass substrate 11 side, the incident light passes through the lower electrode 12 which is a transparent conductive film and reaches the semiconductor layer 13. In the intrinsic semiconductor layer in the semiconductor layer 13, holes and electron pairs are generated by photoexcitation,
After this is amplified by the P and N semiconductors in contact with both sides of the intrinsic semiconductor layer, holes are introduced into the lower electrode 12 and electrons are introduced into the upper electrodes 14a and 14b.
Is positively charged, and the upper electrodes 14a and 14b are negatively charged.
【0005】さらに素子7の下部電極12と素子6の上
部電極14とは接続部8にて電気的に接触している。こ
のため素子7と素子6はお互いに直列に接続されている
ことになり、同様にして平面図2において全ての近接す
る素子間は直列に接続され、所望の光起電力を取り出す
ことができるようになる。Further, the lower electrode 12 of the element 7 and the upper electrode 14 of the element 6 are in electrical contact at the connection 8. Therefore, the element 7 and the element 6 are connected in series with each other. Similarly, in the plan view 2, all the adjacent elements are connected in series, so that a desired photoelectromotive force can be extracted. become.
【0006】ところで半導体層13を構成しているアモ
ルファスシリコンは光照射時こそ、抵抗率が下がり比較
的電流を流す低抵抗率体となるものの、非照射時になる
とその抵抗率は数乗のオーダーで上昇してしまい、高抵
抗率体としてほとんど電流を流さなくなる。By the way, the amorphous silicon forming the semiconductor layer 13 has a low resistivity during light irradiation and becomes a low-resistivity body through which a relatively large amount of current flows. As a result, the current hardly flows as a high resistivity body.
【0007】このため光照射時では真性半導体層で発生
した光電流は半導体層中を比較的容易に移動していくの
に対して、非照射時では抵抗率が急上昇し電流の移動は
極めて困難になってしまう。For this reason, the photocurrent generated in the intrinsic semiconductor layer moves relatively easily through the semiconductor layer during light irradiation, whereas the resistivity rapidly increases during non-irradiation, making it extremely difficult to move the current. Become.
【0008】さらに平面図2において全ての光発電素子
間は、お互いに直列に接続されている。したがってただ
1つの光発電素子が非照射状態になった場合でも、例え
ば第4図に示すような形状の日陰部17が光発電素子1
6をすっぽり覆ってしまった場合では、光発電素子16
は極めて高抵抗率の抵抗体となることから直列に接続さ
れている他の3つの光発電素子で発生した光起電力をも
低下させてしまう要因となってしまう。Further, in the plan view 2, all photovoltaic elements are connected in series with each other. Therefore, even when only one photovoltaic element is in the non-irradiated state, for example, the shade portion 17 having a shape as shown in FIG.
6 is completely covered, the photovoltaic element 16
Is a very high-resistivity resistor, which also causes a reduction in the photovoltaic power generated by the other three photovoltaic elements connected in series.
【0009】この結果、集積型光発電素子の一部のみが
非照射状態になったにも関わらず、集積型光発電素子全
体で発生する光起電力が大幅に低下するという現象が生
じてしまうことになる。As a result, a phenomenon occurs in which the photovoltaic power generated in the entire integrated photovoltaic element is greatly reduced even though only a part of the integrated photovoltaic element is not irradiated. Will be.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明は部分的に生じ
た日陰によって1つの素子のみが隠されたにも関わら
ず、他の光発電素子で発生した光起電力をも低下させて
しまうという問題を解決しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention reduces the photovoltaic power generated by other photovoltaic elements, even though only one element is hidden by the partially generated shade. Trying to solve the problem.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の集積型光発電素子は下記記載の構造を採用
する。本発明の集積型光発電素子は、基準となる光発電
素子1および基準となる光発電素子1に従属した形状を
有する複数の光発電素子2とからなり、該光発電素子間
は相互に電気的に接続されてなり、かつ所望の起電力を
発生してなることを特徴とする。In order to achieve the above object, an integrated photovoltaic device of the present invention employs the following structure. The integrated photovoltaic device of the present invention includes a photovoltaic device 1 as a reference and a plurality of photovoltaic devices 2 having a shape dependent on the photovoltaic device 1 as a reference. And a desired electromotive force is generated.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】基準となる光発電素子1および基
準となる光発電素子1に従属した形状を有する複数の光
発電素子2とからなり、該光発電素子間は相互に電気的
に接続されてなり、かつ所望の起電力を発生してなるこ
とを特徴とする集積型光発電素子である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A photovoltaic element 1 as a reference and a plurality of photovoltaic elements 2 having a shape dependent on the photovoltaic element 1 as a reference are electrically connected to each other. And an integrated photovoltaic element, which generates a desired electromotive force.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例における集積型光発電
素子の形状を、平面図1、5、6および平面図1中の実
線C−Dで切断した場合の断面図7を用いて詳細に説明
する。初めに平面構造を説明する。平面図1において、
環形状をした光発電素子1を基準となる素子として定め
る。次に光発電素子1に従属する光発電素子2を、複数
個設置する。このとき光発電素子2は、光発電素子1と
同心円の位置関係を持った環形状をなすものとする。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the shape of an integrated photovoltaic element according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to plan views 1, 5, 6 and a sectional view taken along a solid line CD in FIG. Will be described. First, the planar structure will be described. In the plan view 1,
The ring-shaped photovoltaic element 1 is determined as a reference element. Next, a plurality of photovoltaic elements 2 dependent on the photovoltaic element 1 are installed. At this time, the photovoltaic element 2 has a ring shape having a concentric positional relationship with the photovoltaic element 1.
【0014】このとき光発電素子2は、所望の起電力を
発生させるのに十分な数だけ設置する。また隣り合う素
子同士は、接続部3で互いに電気的に接続される。さら
に基準となる光発電素子1上には+端子4を、もっとも
外側に設置された光発電素子2の上には−端子5を設置
する。At this time, the photovoltaic elements 2 are provided in a number sufficient to generate a desired electromotive force. Adjacent elements are electrically connected to each other at the connection portion 3. Further, a positive terminal 4 is provided on the photovoltaic element 1 serving as a reference, and a negative terminal 5 is provided on the photovoltaic element 2 provided at the outermost side.
【0015】次に断面図7を用いて光発電素子1、2と
接続部3の断面構造を説明する。初めに断面図7におい
てガラス20上には、透明導電膜からなる下部電極21
が形成される。このとき下部電極21は光発電素子1の
領域と、接続部3から光発電素子2にわたる領域の2つ
の領域で形成されるが、2つの領域間はお互いが電気的
にコンタクトしないように数10μm程度の隙間を設け
ておく。なお、透明導電膜からなる下部電極21の材料
には酸化インジウムスズ膜(ITO)を用い、膜厚は1
200μmとする。Next, the sectional structure of the photovoltaic elements 1 and 2 and the connecting portion 3 will be described with reference to FIG. First, in the cross-sectional view of FIG.
Is formed. At this time, the lower electrode 21 is formed of two regions, a region of the photovoltaic device 1 and a region extending from the connection portion 3 to the photovoltaic device 2. A gap of the order is provided. The material of the lower electrode 21 made of a transparent conductive film is an indium tin oxide film (ITO), and the film thickness is 1
It is 200 μm.
【0016】さらに光発電素子1および2領域において
は、下部電極21上部に半導体層22が形成される。こ
の半導体層22はアモルファスシリコン(a-Si)から
なり、さらにP型半導体(P層)、真性半導体(I
層)、N型半導体(N層)の順に積層された3層構造を
持つ。なお各層の膜厚はそれぞれ300Å、6000
Å、400μmとする。Further, in the photovoltaic elements 1 and 2, a semiconductor layer 22 is formed above the lower electrode 21. The semiconductor layer 22 is made of amorphous silicon (a-Si), and further includes a P-type semiconductor (P layer) and an intrinsic semiconductor (I-Si).
Layer) and an N-type semiconductor (N layer). The thickness of each layer was 300 ° and 6000, respectively.
400, 400 μm.
【0017】次に半導体層22の上部に、上部電極23
が形成される。この上部電極23は異なるメタル種から
なる2層構造を持ち、半導体層22と直接コンタクトし
ているメタル層23aには膜厚300μmのTiを、そ
の上部電極となる23bには膜厚2000μmのAlを
用いる。Next, an upper electrode 23 is formed on the semiconductor layer 22.
Is formed. The upper electrode 23 has a two-layer structure made of different metal species. The metal layer 23a which is in direct contact with the semiconductor layer 22 is made of 300 μm thick Ti, and the upper electrode 23b is made of 2000 μm thick Al. Is used.
【0018】またこのとき光発電素子1上に積層された
上部電極23は、光発電素子1側に向かって長く突き出
した光発電素子2の下部電極21まで延びた形状をと
り、したがって光発電素子1と2は接続部3で電気的に
コンタクトすることになる。At this time, the upper electrode 23 laminated on the photovoltaic element 1 has a shape extending to the lower electrode 21 of the photovoltaic element 2 which protrudes long toward the photovoltaic element 1, and accordingly, 1 and 2 are electrically contacted at the connection portion 3.
【0019】同様にして平面図1における全ての隣り合
う光発電素子間は接続部3において接続されることにな
る。Similarly, all adjacent photovoltaic elements in the plan view 1 are connected at the connection portion 3.
【0020】以上の構成によれば従来型で見られていた
ような、一素子のみが隠されるような日陰が生じたにも
関わらず、照射されている他の素子で発生した光起電力
をも低下させてしまうという現象は防ぐことができる。
以下にその機構を従来型と比較しながら説明する。According to the above arrangement, the photovoltaic power generated by the other illuminated element is obtained despite the shade that only one element is hidden, as seen in the conventional type. Can be prevented.
The mechanism will be described below in comparison with the conventional type.
【0021】前述のように従来型の集積型光発電素子に
おいては、第4図に示すような日陰が生じた場合には光
起電力が著しく低下してしまう。しかし、本発明による
集積型光発電素子を用いた場合では、第8図に示すよう
な形状を持った日陰部26がセルを覆った場合でも、素
子24、素子25とも完全に日陰に覆われてしまうこと
はない。したがって、各素子とも必ず素子の一部は光照
射を受けることになる。As described above, in the conventional integrated type photovoltaic device, when the shade as shown in FIG. 4 is generated, the photovoltaic power is significantly reduced. However, when the integrated photovoltaic element according to the present invention is used, even when the shade portion 26 having the shape as shown in FIG. 8 covers the cell, both the element 24 and the element 25 are completely covered by the shade. It won't. Therefore, in each element, a part of the element always receives light irradiation.
【0022】光照射状態にあるアモルファスシリコン層
は、一部でも光照射を受けていればその部分の抵抗率が
下がり、発生した光電流はその低抵抗率部分を通って容
易に流れていくことができるようになる。したがって、
従来型の集積型光発電素子で見られていたような、完全
に日陰に入ってしまった素子が抵抗体となって他の素子
で発生した光起電力をも低下させるという現象は防ぐこ
とができるようになる。If the amorphous silicon layer in the light-irradiated state receives even part of the light, the resistivity of that part decreases, and the generated photocurrent easily flows through the low-resistance part. Will be able to Therefore,
It is not possible to prevent the phenomenon that a completely shaded element becomes a resistor and lowers the photovoltaic power generated by other elements, as was the case with conventional integrated photovoltaic elements. become able to.
【0023】[0023]
【発明の効果】従来型の集積型光発電素子では、部分的
に生じた日陰によって一部の光発電素子のみが非照射状
態になったにも関わらず、照射状態にある光発電素子で
発生した光起電力をも低下させてしまうという現象がみ
られていた。しかし、本願発明によれば、光起電力を低
下させることなく、安定した光起電力を確保する事が可
能となった。According to the conventional integrated type photovoltaic element, even though only a part of the photovoltaic element has become non-irradiated due to the partial shading, the photovoltaic element is irradiated. The phenomenon that the photovoltaic power that has been generated is also reduced has been observed. However, according to the present invention, it has become possible to secure a stable photovoltaic power without lowering the photovoltaic power.
【図1】本発明の実施例における光発電素子を示す平面
図である。FIG. 1 is a plan view showing a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.
【図2】従来における光発電素子を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a conventional photovoltaic element.
【図3】従来における光発電素子を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a conventional photovoltaic element.
【図4】従来における光発電素子を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a conventional photovoltaic element.
【図5】本発明の実施例における光発電素子の平面図で
ある。FIG. 5 is a plan view of a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施例における光発電素子の平面図で
ある。FIG. 6 is a plan view of a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施例における光発電素子の断面図で
ある。FIG. 7 is a sectional view of a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施例における光発電素子の平面図で
ある。FIG. 8 is a plan view of a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.
1、2 光発電素子 3、8 接続部 4、9 +端子 5、10 −端子 11、20 ガラス基板 12、21 下部電極 13、22 半導体膜 14a、14b 上部電極 15 照射状態にある光発電素子 16 非照射状態にある光発電素子 17、26 日陰部 18 日付表示窓 19 秒針 1, 2 photovoltaic element 3, 8 connecting part 4, 9 + terminal 5, 10 − terminal 11, 20 glass substrate 12, 21 lower electrode 13, 22 semiconductor film 14a, 14b upper electrode 15 irradiated photovoltaic element 16 Non-irradiated photovoltaic element 17, 26 Shade 18 Date display window 19 Second hand
Claims (4)
光発電素子に従属した形状を有する複数の光発電素子と
からなり、該光発電素子間は相互に電気的に接続されて
なり、かつ所望の起電力を発生してなることを特徴とす
る集積型光発電素子。1. A reference photovoltaic device and a plurality of photovoltaic devices having a shape dependent on the reference photovoltaic device, wherein the photovoltaic devices are electrically connected to each other, and An integrated photovoltaic element, which generates a desired electromotive force.
基準となる光発電素子1および基準となる光発電素子1
に従属した形状を有する複数の光発電素子2が環形状を
なしていることを特徴とする集積型光発電素子。2. The integrated photovoltaic device according to claim 1, wherein
Reference photovoltaic element 1 and reference photovoltaic element 1
Wherein the plurality of photovoltaic elements 2 each having a shape dependent on (1) are ring-shaped.
光発電素子の一部に開口部を設けた形状をなしているこ
とを特徴とする集積型光発電素子。3. The integrated photovoltaic device according to claim 1, wherein
An integrated photovoltaic device, wherein the photovoltaic device has a shape in which an opening is provided in a part thereof.
光発電素子を部分的に欠落させた形状をなしていること
を特徴とする集積型光発電素子。4. The integrated photovoltaic device according to claim 1, wherein
An integrated photovoltaic element, wherein the photovoltaic element has a shape in which the photovoltaic element is partially omitted.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9179284A JPH1126786A (en) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | Integrated optical power generating element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9179284A JPH1126786A (en) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | Integrated optical power generating element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1126786A true JPH1126786A (en) | 1999-01-29 |
Family
ID=16063148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9179284A Pending JPH1126786A (en) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | Integrated optical power generating element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1126786A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011035270A (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-17 | Sharp Corp | Photoelectric converter |
JP2012238789A (en) * | 2011-05-13 | 2012-12-06 | Fujifilm Corp | Semiconductor device, solar cell module, solar cell string and solar cell array |
JP2012532456A (en) * | 2009-06-30 | 2012-12-13 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | Solar power plant |
WO2014051889A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Dow Global Technologies Llc | Photo-voltaic device having improved shading degradation resistance |
-
1997
- 1997-07-04 JP JP9179284A patent/JPH1126786A/en active Pending
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JP2012532456A (en) * | 2009-06-30 | 2012-12-13 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | Solar power plant |
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Legal Events
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