JPH1140825A - アモルファスシリコン太陽電池 - Google Patents
アモルファスシリコン太陽電池Info
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- JPH1140825A JPH1140825A JP9191392A JP19139297A JPH1140825A JP H1140825 A JPH1140825 A JP H1140825A JP 9191392 A JP9191392 A JP 9191392A JP 19139297 A JP19139297 A JP 19139297A JP H1140825 A JPH1140825 A JP H1140825A
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- 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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Abstract
発電層/透明電極層を、この順番に積層した構造のアモ
ルファスシリコン太陽電池において、効率を大きく低減
することなく、色調の変化を可能にする。 【解決手段】絶縁基板1の上に、金属電極2a/アモル
ファスシリコン発電層3/ITO透明電極層4を積層し
たアモルファスシリコン太陽電池の上に、低屈折率の
膜、例えば、厚さ300nm以下の酸化シリコン膜5
(SiOx 、x=1〜2)を重ねる。厚さは、所望の色
調により選択する。
Description
アモルファスシリコン太陽電池に関する。
ブルな絶縁基板上に、金属電極層やアモルファスシリコ
ン半導体層等を積層した薄膜太陽電池が量産されてい
る。図5は、一般的なアモルファスシリコン太陽電池の
断面図である。金属電極層2b/フレキシブルな絶縁基
板1/金属電極層2a/アモルファスシリコン発電層3
/透明電極層4が、この順番に積層されている。このア
モルファスシリコン太陽電池においては、通常、アモル
ファスシリコン発電層3への光入射量を最大にして、入
射光の利用効率を最大限に高めるように、その上に形成
する透明電極層4の膜厚が決められている。
は、太陽電池の外観としては、黒色〜茶褐色〜紫色とい
った、概ね暗色系の決まった色彩しか得られず、上記以
外の、例えば、緑色、黄色、橙色等の色彩を得るために
は、太陽電池の変換効率を、かなり犠牲にしなければな
らなかった。
太陽電池において、入射光側の透明電極4として、イン
ジウム錫酸化膜(以下ITO膜と略す)を用い、その膜
厚を変化させた場合の、短絡電流の変化を示した図であ
る。横軸は、ITO膜の膜厚、縦軸はフレキシブル太陽
電池の短絡電流である。図中に、目安としての色調の変
化を示しているが、黄色、橙色といった色相を得るため
には、かなりの短絡電流のロスがあり、場合によって
は、効率が25%程度も低下してしまうことがわかる。
壁面に設置する場合には、その性能が最も重要であるこ
とは勿論であるが、一方、性能だけでなく、大面積を占
めることもあって、デザイン的要素も無視することはで
きない。フレキシブルな絶縁基板を用いたフレキシブル
太陽電池は、形状という面で、様々な対応が可能である
という、優れた長所を持っている。しかし、効率を優先
すると、色彩面では、前述した色以外の、例えば、緑
色、黄色、橙色等の色相にしたいという要求には応えら
れず、太陽電池の適用範囲を狭めることになっていた。
大きく低減することなく、色調を変化させることができ
るフレキシブル太陽電池を提供することにある。
明は、絶縁基板上に、電極層/アモルファスシリコン発
電層/透明電極層を、この順番に積層した構造のアモル
ファスシリコン太陽電池において、透明電極層上に、反
射防止のために透明電極層より屈折率の低い酸化物薄膜
を有するものとする。
えることによりアモルファスシリコン太陽電池の色調を
変えることができる。その上、屈折率の低い酸化物薄膜
であれば、反射防止効果が高められる。透明電極層とし
ては例えば、ITO、IZO、酸化インジウム、酸化ス
ズ、酸化亜鉛のうちの一種、または二種以上の積層膜を
使用することができる。
として知られている。また、これらの物質は、より屈折
率の大きい透明電極層上に形成した場合には、反射防止
のための酸化物薄膜となる。透明電極層上の酸化物薄膜
としては他に、SiOx 膜、(但しx=1〜2とする)
を使用することができる。
5で、通常用いられる透明導電膜の1.8〜2.0より
低く、比較的簡単に形成でき、また安定である。更に透
明電極層と酸化物薄膜との厚さの和が、300nm以下
であることとする。300nmあれば、干渉色はほぼ一
巡するので、どのような色調の色でも実現できる。ま
た、300nm以上としても、種々の色調を実現はでき
るが、酸化物薄膜での吸収があるため、短絡電流が減少
する。
色、赤色或いはこれらの間の色とする。従来困難であっ
た、これらの色調を容易に実現することによって、デザ
イン的な幅が広げられる。
スシリコン太陽電池の部分断面図である。フレキシブル
な絶縁基板1の上に、金属電極2a/アモルファスシリ
コン発電層3/ITO透明電極層4が積層されているの
は、図6の従来のアモルファスシリコン太陽電池と同じ
であるが、本実施例では、更に酸化シリコン膜5(以下
SiOx と記す、ただしx=1〜2とする)が、二酸化
シリコン(SiO2 )をターゲットとした高周波スパッ
タにより形成されている。絶縁基板1の裏面の金属電極
2bは、絶縁基板1に設けた図示されない貫通穴を通じ
て、金属電極2a或いはITO透明電極層4と同電位の
電極とされるものであり、形成されない場合もある。
ン太陽電池において、ITO透明電極層4上に形成する
SiOx 膜5の膜厚を変化させた場合の、短絡電流の膜
厚依存性を示す特性図である。横軸は、SiOx 膜5の
膜厚成長時間であり、縦軸はフレキシブル太陽電池の短
絡電流である。SiOx 膜5の成膜速度は、約1nm/
分であるので、横軸は、SiOx 膜5の厚さと読み変え
ることができる。SiOx 膜5の下のITO透明電極層
4の厚さは70nmである。
た。緑色、黄色、橙色或いはこれらの中間の色相を得る
ためには、従来の太陽電池では25%以上もの短絡電流
の低下が避けられなかったのに対し、本実施例の構造と
することにより、短絡電流の低下は、2〜5%程度に抑
えられる。すなわち、従来に比べ効率を20%以上向上
させることができる。
の縞模様とした高効率の太陽電池が実現できるので、そ
のような太陽電池を、ビルの屋根や壁面に取り付け、意
匠の一部とすることができる。これは、屈折率約n=
1.8のITO透明電極層4の上に、ITO透明電極層
4より屈折率の小さい(n=1.4〜1.5)SiOx
膜5を設けたことにより、入射光に対する反射防止効果
が増大したためである。
シリコン太陽電池とITO透明電極層4の厚さが異なる
例で、SiOx 膜5の膜厚を変化させた場合の、短絡電
流の変化を示した特性図である。横軸は、SiOx 膜5
の膜厚成長時間である。縦軸はアモルファスシリコン太
陽電池の短絡電流である。透明電極層の抵抗を低減する
ため、ITO膜4の厚さは、150nmと厚くしてい
る。
化を示した。SiOx 膜5を積層しない場合の色調は黄
色であったが、そのときより、SiOx 膜5を積層した
黄色の方が、約10%短絡電流が増えている。 [実施例3]図4は、本発明第三の実施例のアモルファ
スシリコン太陽電池の部分断面図である。
スシリコン発電層3/ITO透明電極層4の上に、酸化
亜鉛透明電極層6を介してSiOx 膜5を積層してい
る。このように、実質的に、入射光側電極層を、ITO
透明電極層/酸化亜鉛透明電極層の2層構造にすること
で、シート抵抗を低減したものにおいても、SiOx 膜
5を積層して、光学的な色相調整を行うことができる。
に、酸化錫や酸化インジウムを用いてもよい。 [実施例4]アモルファスシリコン発電層上の透明電極
層を亜鉛添加インジウム酸化物(IZO)とし、その上
に亜鉛酸化物膜を形成する組み合わせも有効である。
で、その上に屈折率が1.8の亜鉛酸化物を形成すれ
ば、亜鉛酸化物が反射防止用の酸化物薄膜となる。しか
も亜鉛酸化物は導電性を有するので、抵抗低減の効果も
得られる。すなわち、反射防止のための酸化物薄膜は、
アモルファスシリコン発電層上の透明電極層より屈折率
が小さいことが要件であって、必ずしもSiOx 膜に限
られる訳ではない。
/金属電極/アモルファスシリコン発電層/透明電極層
を積層してなるフレキシブル太陽電池において、透明電
極層上に、例えば酸化シリコン膜のような低屈折率の膜
を重ねることによって、従来短絡電流の大きな損失無し
にはできなかったアモルファスシリコン太陽電池の色調
制御を、僅かな短絡電流の低下で可能とした。これによ
り、緑色、黄色、橙色等の色彩のデザイン的要素に優れ
たアモルファスシリコン太陽電池も得られることにな
り、アモルファスシリコン太陽電池の適用範囲が飛躍的
に広げられる。
陽電池の部分断面図
における、短絡電流の酸化シリコン膜厚依存性を示す特
性図
における、短絡電流の酸化シリコン膜厚依存性を示す特
性図
陽電池の部分断面図
面図
る、短絡電流の透明電極層厚さ依存性を示す特性図
Claims (6)
- 【請求項1】絶縁基板上に、電極層/アモルファスシリ
コン発電層/透明電極層を、この順番に積層した構造の
アモルファスシリコン太陽電池において、透明電極層上
に、反射防止のための透明電極層より屈折率の低い酸化
物薄膜を有することを特徴とするアモルファスシリコン
太陽電池。 - 【請求項2】透明電極層がスズ添加インジウム酸化物
(ITO)、亜鉛添加インジウム酸化物(IZO)、酸
化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛のうちの一種、また
は二種以上の積層膜であることを特徴とする請求項1記
載のアモルファスシリコン太陽電池。 - 【請求項3】透明電極層上の酸化物薄膜が、スズ添加イ
ンジウム酸化物(ITO)、亜鉛添加インジウム酸化物
(IZO)、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛のう
ちの一種、または二種以上の積層膜であることを特徴と
する請求項1または2に記載のアモルファスシリコン太
陽電池。 - 【請求項4】透明電極層上の酸化物薄膜が、酸化シリコ
ン膜(SiOx 膜、但しx=1〜2とする)であること
を特徴とする請求項1または2に記載のアモルファスシ
リコン太陽電池。 - 【請求項5】透明電極層と酸化物薄膜との厚さの和が3
00nm以下であることを特徴とする請求項1ないし4
のいずれかに記載のアモルファスシリコン太陽電池。 - 【請求項6】色調を緑色、黄緑色、黄色、黄橙色、橙
色、赤色或いはこれらの間の色とすることを特徴とする
特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のアモル
ファスシリコン太陽電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9191392A JPH1140825A (ja) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | アモルファスシリコン太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9191392A JPH1140825A (ja) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | アモルファスシリコン太陽電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1140825A true JPH1140825A (ja) | 1999-02-12 |
Family
ID=16273849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9191392A Withdrawn JPH1140825A (ja) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | アモルファスシリコン太陽電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1140825A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001217444A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-08-10 | Asulab Sa | 有色外観を持つ特に時計文字盤用光電池 |
WO2007100488A2 (en) * | 2006-02-23 | 2007-09-07 | Guardian Industries Corp. | Indium zinc oxide based front contact for photovoltaic device and method of making same |
KR100989285B1 (ko) | 2010-05-24 | 2010-10-22 | (주) 비제이파워 | 칼라 태양 전지를 이용한 형상화된 태양 전지 모듈 |
KR101092922B1 (ko) | 2009-08-28 | 2011-12-12 | 주식회사 티지솔라 | 색상층을 구비하는 태양전지 |
CN102456761A (zh) * | 2010-11-02 | 2012-05-16 | 方靖淮 | 薄膜太阳能电池 |
JP2012099661A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 酸化物半導体の製造方法 |
CN111261733A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-06-09 | 苏州众为光电有限公司 | 一种可调式近红外宽波段光吸收增强结构 |
-
1997
- 1997-07-16 JP JP9191392A patent/JPH1140825A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
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