JPS58119677A - 太陽電池 - Google Patents
太陽電池Info
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- JPS58119677A JPS58119677A JP57001708A JP170882A JPS58119677A JP S58119677 A JPS58119677 A JP S58119677A JP 57001708 A JP57001708 A JP 57001708A JP 170882 A JP170882 A JP 170882A JP S58119677 A JPS58119677 A JP S58119677A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ＧａＡｓ 、 ＩｍＰなどの半導体ｐｍ接
合を有する太陽電池に関し、特に表面層電極として導電
性半導体多結晶を用いることにより電極部における光誘
起キャリアをも収集することができるようにした高効率
の太陽電池に関する４のである。
合を有する太陽電池に関し、特に表面層電極として導電
性半導体多結晶を用いることにより電極部における光誘
起キャリアをも収集することができるようにした高効率
の太陽電池に関する４のである。
従来の太陽電池は１例えば第１図（ム）およびＣＢ）に
示すように、主に、ＧａＡｓ 、 ＩｎＰ等の半導体
基体／＋／）ｐｍ接合−における光起電力効果を利用し
たものであり、光照射３により表面層参および基体ｌＫ
＃ｓ起さ扛た電子・正孔対はｐｎ接合′Ｓコに生ずる電
界により空間的に分離され１表向電極５および底面電極
乙に収集されることとなる。
示すように、主に、ＧａＡｓ 、 ＩｎＰ等の半導体
基体／＋／）ｐｍ接合−における光起電力効果を利用し
たものであり、光照射３により表面層参および基体ｌＫ
＃ｓ起さ扛た電子・正孔対はｐｎ接合′Ｓコに生ずる電
界により空間的に分離され１表向電極５および底面電極
乙に収集されることとなる。
ここで、従来の太陽電池の表面電極ｊはＡｇ、Ｔｉ。
Ｃｒなどから成る金属で構成され、第１図（Ａ）に示す
ように１間隔をおいて離隔配置された複数本の金属細線
７を共通の母１１ｊＪＩに接続した格子構造をとってい
た。この穂従来の太陽電池の構造においては、光を太陽
電池に入射させ、かつ表面抵抗な減少させるために、上
述のような金属格子を設けていたが１表面電極Ｓが金員
材料で構成されていたので、かかる金属層ｊにおいては
電子・正孔対の生成がないばかりか、これらの金属格子
により太陽電池への入射光の１０ ％程度が遮蔽される
等の欠点があった。
ように１間隔をおいて離隔配置された複数本の金属細線
７を共通の母１１ｊＪＩに接続した格子構造をとってい
た。この穂従来の太陽電池の構造においては、光を太陽
電池に入射させ、かつ表面抵抗な減少させるために、上
述のような金属格子を設けていたが１表面電極Ｓが金員
材料で構成されていたので、かかる金属層ｊにおいては
電子・正孔対の生成がないばかりか、これらの金属格子
により太陽電池への入射光の１０ ％程度が遮蔽される
等の欠点があった。
本発明は、これらの欠点を除去するためになされた４の
で、その目的は、電極部における光遮蔽がなく、かつ光
照射によるキャリア生成が可能な高効率の太陽電池を提
供することにある。
で、その目的は、電極部における光遮蔽がなく、かつ光
照射によるキャリア生成が可能な高効率の太陽電池を提
供することにある。
かかる目的を達成するために１本発明では、牛導体基体
に接合構造を設け、その接合構造の表面１−より太−元
を入射させるようにした太陽電池において、太−元が入
射する前記表面層上に導電性半導体多結゛晶による電極
を配設する。
に接合構造を設け、その接合構造の表面１−より太−元
を入射させるようにした太陽電池において、太−元が入
射する前記表面層上に導電性半導体多結゛晶による電極
を配設する。
以下に、図面を参照しながら、実施例を用いて本発明を
評しく説明するが、かかる実施例は本発明の例ボに過ぎ
ず１本発明の範囲内で檀々の改良や変杉があり得ること
は勿論である。
評しく説明するが、かかる実施例は本発明の例ボに過ぎ
ず１本発明の範囲内で檀々の改良や変杉があり得ること
は勿論である。
第２図（ＡＪおよびＣＢ）は、本発明太陽電池の構成の
一例を示す。本例では、ＧａＡｓ 、 ＩｍＰなどの
半導体基体／／にｐｍ接合やペテロ接合などの接合構造
１２を形威し、史に基体／ｌへの底面電ｌｌ１ｉ／Ｊお
よび接合ｌｌｌ造／２の表面層ｌチへの表面電極１５を
設け。
一例を示す。本例では、ＧａＡｓ 、 ＩｍＰなどの
半導体基体／／にｐｍ接合やペテロ接合などの接合構造
１２を形威し、史に基体／ｌへの底面電ｌｌ１ｉ／Ｊお
よび接合ｌｌｌ造／２の表面層ｌチへの表面電極１５を
設け。
第２図（Ａ）に示すように１間隔なおいて離隔配置され
た複数本の電極軸４１／４を共通の電極母線／ＦＫ接続
し、以て太陽電池を構成する０水飴ＩＪ１においては、
表面電極ｉｓ、電極軸ＷＭ／４および電極器■／７り一
部を多結晶８１などの半導体材料から成る導電性多結晶
で形成する。底面電極／３を金属材料で構成する。さら
に、太陽電池相互の接ＩＬのために電極器Ｍ／７の一部
分／ｌを金属材料で構成する。
た複数本の電極軸４１／４を共通の電極母線／ＦＫ接続
し、以て太陽電池を構成する０水飴ＩＪ１においては、
表面電極ｉｓ、電極軸ＷＭ／４および電極器■／７り一
部を多結晶８１などの半導体材料から成る導電性多結晶
で形成する。底面電極／３を金属材料で構成する。さら
に、太陽電池相互の接ＩＬのために電極器Ｍ／７の一部
分／ｌを金属材料で構成する。
本発明においては、表面電極／Ｓに半導体多結晶を用い
ているので、入射光Ｘはその半導体多結晶に一部吸収さ
れるだけで、大部分は半導体表向層／ｌおよび基体／／
に導かれて光起電力に寄与し、表面電極ｌｊＫよる入射
光＃Ｘの遮蔽率は数％以下となる。また、半導体多結晶
から成る表面電極部／Ｊにおいては、吸収された光によ
って電子・正孔対した電子・正孔対２／を効率良く光起
電力に変換するためには１表面層／ヂに比べて表面電極
／Ｊの半導体材料の禁止帯幅が大きいことか望ましい。
ているので、入射光Ｘはその半導体多結晶に一部吸収さ
れるだけで、大部分は半導体表向層／ｌおよび基体／／
に導かれて光起電力に寄与し、表面電極ｌｊＫよる入射
光＃Ｘの遮蔽率は数％以下となる。また、半導体多結晶
から成る表面電極部／Ｊにおいては、吸収された光によ
って電子・正孔対した電子・正孔対２／を効率良く光起
電力に変換するためには１表面層／ヂに比べて表面電極
／Ｊの半導体材料の禁止帯幅が大きいことか望ましい。
ここで、電極材料として半導体多結晶を用いることによ
り電流収集の際の抵抗分の増加が懸念されるが、後述す
る光吸収との兼ね合いで、多軸晶材料の抵抗率、電＊
Ｍ ＃！Ｉ ／４の本数２幅、間隔の最適化をはかるこ
とにより表面抵抗の低減をを１カ）ることかできる。ま
た、多結晶であるが故に、不純物な高濃度に添加するこ
とができ、導電性電ＩＩＩＡｋ’＋得ることができる。
り電流収集の際の抵抗分の増加が懸念されるが、後述す
る光吸収との兼ね合いで、多軸晶材料の抵抗率、電＊
Ｍ ＃！Ｉ ／４の本数２幅、間隔の最適化をはかるこ
とにより表面抵抗の低減をを１カ）ることかできる。ま
た、多結晶であるが故に、不純物な高濃度に添加するこ
とができ、導電性電ＩＩＩＡｋ’＋得ることができる。
筐た。導電性に層目し過ぎると、半導体多結晶における
光吸収の増大が懸念されるが、表面電極ｌＳとして表面
層ノーよりも禁止帯幅の大きい半導体を用いることが光
吸収効果抑制に有効である。さらに、多結晶８１などの
例に見られるように、Ｆｆｋ＊あるいは窒素などの不純
物添加により光吸収が低減する効果を利用することもで
きる。
光吸収の増大が懸念されるが、表面電極ｌＳとして表面
層ノーよりも禁止帯幅の大きい半導体を用いることが光
吸収効果抑制に有効である。さらに、多結晶８１などの
例に見られるように、Ｆｆｋ＊あるいは窒素などの不純
物添加により光吸収が低減する効果を利用することもで
きる。
こσ）ように、本発明の太陽電池は１表面電極ｉｓとし
て半導体多結晶を用いるので、従来の太陽電池に見られ
るような金属電極による入射光の遮蔽が起こらないばか
りか、半導体多結晶部における光誘起キャリアを光起電
力として利用することもでき、以て太陽電池の高効率化
を達成できる。
て半導体多結晶を用いるので、従来の太陽電池に見られ
るような金属電極による入射光の遮蔽が起こらないばか
りか、半導体多結晶部における光誘起キャリアを光起電
力として利用することもでき、以て太陽電池の高効率化
を達成できる。
第３図（Ａ）および（幻は本発明太陽電池の他の構成例
をボー［。ここで、第２図（Ａ）および（Ｂ）と同様の
個所には同一符号を付すことにする。本例では、表Ｏｉ
ｌ ｆｉｔ 極３／を、上述したような半導体多結晶力
・ら成る電極細線３２を第３図（Ａ）に示すように表Ｌ
Ｉ１１階／＋上に網目状に配置して表面抵抗の低減をは
かる栴１：Ｗとし、その電極軸１＠３２を共通の電極器
１ＩＳ１３３に接続して構成する。電極細線３２の電報
パターン数２輪１間隔は表面抵抗、光吸収を′に慮して
最適化をはかることができる。また、底ｒ１０′ｗＬ挽
７３にも半導体多結晶を用いて底面電極部における光誘
起キャリアを利用することもできる。さらに、太陽電池
相互の接続のために、電極器＃３３の一部分３ダを金に
４材料で構成する。
をボー［。ここで、第２図（Ａ）および（Ｂ）と同様の
個所には同一符号を付すことにする。本例では、表Ｏｉ
ｌ ｆｉｔ 極３／を、上述したような半導体多結晶力
・ら成る電極細線３２を第３図（Ａ）に示すように表Ｌ
Ｉ１１階／＋上に網目状に配置して表面抵抗の低減をは
かる栴１：Ｗとし、その電極軸１＠３２を共通の電極器
１ＩＳ１３３に接続して構成する。電極細線３２の電報
パターン数２輪１間隔は表面抵抗、光吸収を′に慮して
最適化をはかることができる。また、底ｒ１０′ｗＬ挽
７３にも半導体多結晶を用いて底面電極部における光誘
起キャリアを利用することもできる。さらに、太陽電池
相互の接続のために、電極器＃３３の一部分３ダを金に
４材料で構成する。
以上説明したように１本発明太陽電池によれは、光の入
射面に効率良く電流を収集することができ。
射面に効率良く電流を収集することができ。
しかも電極部における光遮蔽がなく、電極部における光
誘起キャリアをも利用しているので％従来の太陽電池に
比べて高効率である。
誘起キャリアをも利用しているので％従来の太陽電池に
比べて高効率である。
第１図（Ａ）および（幻は従来の太陽電池の構成例を示
すそれぞれ平面図および１９ＴＩｆ［ｉ図、第２図（Ａ
）および（Ｂ）は本発明太陽電池の構成の一例を示すそ
れぞれ平面図および断面図、第３図（Ａ）および（Ｂ）
は本発明太陽電池の他のＳ成例を示すそれぞれ平面図お
よび断面図である。 Ｉ・・・半導体基体、 コ・・・ｐｎ接合。 Ｊ・・・元％ ダ・・・表面層、Ｓ・・
・表［１１′ｌ屯極、 ≦・・・底面電極、７
・・・金属細粉、 ｔ・・・母線、／／・・・
半導体基体、 ／２・・・接合、／Ｊ・・・底［
ｌＩ］晰極、 ｌ亭・・・表面層。 ／ｊ・・・表面電極、 ／６・・・電極細線。 ／７ ・＝ ＊ ａ！１１ ＃ 、 ／Ｉ・
・・金一部分、〃・・・入射光、２ｊ・・・亀子・正孔
対、３１・・・表面電極、 ３２・・・電極細線
、３３・・・電極母線、 評・・・金属部分。 特許出願人 日本電信電話公社
すそれぞれ平面図および１９ＴＩｆ［ｉ図、第２図（Ａ
）および（Ｂ）は本発明太陽電池の構成の一例を示すそ
れぞれ平面図および断面図、第３図（Ａ）および（Ｂ）
は本発明太陽電池の他のＳ成例を示すそれぞれ平面図お
よび断面図である。 Ｉ・・・半導体基体、 コ・・・ｐｎ接合。 Ｊ・・・元％ ダ・・・表面層、Ｓ・・
・表［１１′ｌ屯極、 ≦・・・底面電極、７
・・・金属細粉、 ｔ・・・母線、／／・・・
半導体基体、 ／２・・・接合、／Ｊ・・・底［
ｌＩ］晰極、 ｌ亭・・・表面層。 ／ｊ・・・表面電極、 ／６・・・電極細線。 ／７ ・＝ ＊ ａ！１１ ＃ 、 ／Ｉ・
・・金一部分、〃・・・入射光、２ｊ・・・亀子・正孔
対、３１・・・表面電極、 ３２・・・電極細線
、３３・・・電極母線、 評・・・金属部分。 特許出願人 日本電信電話公社
Claims (1)
- 半導体基体に接合構造を設け、その接合構造の表面層よ
り太陽光を入射させるようにした太陽電池において、太
陽光が入射する前記表面層上に導電性半導体多結晶によ
る電極を配設したことを特徴とする太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57001708A JPS58119677A (ja) | 1982-01-11 | 1982-01-11 | 太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57001708A JPS58119677A (ja) | 1982-01-11 | 1982-01-11 | 太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58119677A true JPS58119677A (ja) | 1983-07-16 |
Family
ID=11509044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57001708A Pending JPS58119677A (ja) | 1982-01-11 | 1982-01-11 | 太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58119677A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4595791A (en) * | 1985-01-29 | 1986-06-17 | The Standard Oil Company | Thin-film photovoltaic devices incorporating current collector grid and method of making |
| US5057439A (en) * | 1990-02-12 | 1991-10-15 | Electric Power Research Institute | Method of fabricating polysilicon emitters for solar cells |
-
1982
- 1982-01-11 JP JP57001708A patent/JPS58119677A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4595791A (en) * | 1985-01-29 | 1986-06-17 | The Standard Oil Company | Thin-film photovoltaic devices incorporating current collector grid and method of making |
| US5057439A (en) * | 1990-02-12 | 1991-10-15 | Electric Power Research Institute | Method of fabricating polysilicon emitters for solar cells |
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