JPS58175875A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
-
- 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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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】
本発明は光起電力装置を構成する光起電カニニットの相
互の間の電気的接続部分に関連した構成の改良に関する
。
互の間の電気的接続部分に関連した構成の改良に関する
。
以下、従来技術による光起電力装置および本発明が適用
される光起電力装置を説明するために、非晶質シリコン
太陽電池（アモルファス・シリコン・ソーラセル）を例
にとって説明する。
される光起電力装置を説明するために、非晶質シリコン
太陽電池（アモルファス・シリコン・ソーラセル）を例
にとって説明する。
公知の非晶質シリコン太陽電池の光起電カニニットの基
本的な構成の一例を第１図に示す。第１図においては、
外部から光が入射する透明ガラス基板の光入射面の反対
側面上にＩＴＯ（インジウム・チン・オキサイド、Ｘ
ｎ Ｂ Ｏ３・８ｎＯ８の略称）よりなり第１の電極と
して働く透明導電膜を蒸着し、その上に館１導電形（ｐ
形）非晶質シリコン層、真性（１形・）非晶質シリコン
層及び第２導電形（、ｎ形）非晶質シリコン層の順序に
形成した非晶質シリコン接金体を設け、更にその上に第
２の電極として働くアル１＝ウムなどの金属薄膜を蒸着
形成した構成が図示されている。
本的な構成の一例を第１図に示す。第１図においては、
外部から光が入射する透明ガラス基板の光入射面の反対
側面上にＩＴＯ（インジウム・チン・オキサイド、Ｘ
ｎ Ｂ Ｏ３・８ｎＯ８の略称）よりなり第１の電極と
して働く透明導電膜を蒸着し、その上に館１導電形（ｐ
形）非晶質シリコン層、真性（１形・）非晶質シリコン
層及び第２導電形（、ｎ形）非晶質シリコン層の順序に
形成した非晶質シリコン接金体を設け、更にその上に第
２の電極として働くアル１＝ウムなどの金属薄膜を蒸着
形成した構成が図示されている。
上記の構成の光起電カニニットに対し第１図図示のよう
に光が入射すると、主として１形層に到達した光により
ｉ形層中に電子−正孔の対が発生し、ｐ形層、ｉ形層お
よびｎ形層のそれぞれの間の接合電界により、電子はｎ
形層の側すなわち第２の電極の側に、正孔はｐ形層の側
すなわち第１の電極の儒に引きよせられて起電力を発生
する。
に光が入射すると、主として１形層に到達した光により
ｉ形層中に電子−正孔の対が発生し、ｐ形層、ｉ形層お
よびｎ形層のそれぞれの間の接合電界により、電子はｎ
形層の側すなわち第２の電極の側に、正孔はｐ形層の側
すなわち第１の電極の儒に引きよせられて起電力を発生
する。
非晶質シリフン太陽電池の光起電カニニットの構成とし
ては、上記の構成の外に、第１図のガラス基板を除き反
対側の第２−極の金属薄膜に代え− てステンレス基板を配置した構成や、更にその構成でｐ
形層−１形層−ｎ形層の配列順序を逆にしてｎ形層−１
形層−ｐ形層の配列順序にした構成などが知られている
。
ては、上記の構成の外に、第１図のガラス基板を除き反
対側の第２−極の金属薄膜に代え− てステンレス基板を配置した構成や、更にその構成でｐ
形層−１形層−ｎ形層の配列順序を逆にしてｎ形層−１
形層−ｐ形層の配列順序にした構成などが知られている
。
次に、基板の上に％あるいは第１図図示の構成ではＩＴ
Ｏの透明導電膜を被覆したがラス基板の上に、非晶質シ
リコン接合体を形成する方法の１例である公知のプラズ
マＣ’ｌ／Ｄ （ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｕｒｄ＠
ｐｏｓｉｔｉｏｎ ）法を第２図に示す、俯２図図示の
方法により、ｐ形弁晶質シリコンと、真性（１形）非晶
質シリコン層を形成するための水素含有非晶質シリコン
と、ｎ形弁晶質シリコンとの生成および蒸着が行なわれ
る。水素含有非晶質シリコンの生成のための原料として
はシラン（８ｉＨ４）および水素（Ｈａ）の混合ガスを
用いる。ｐ形弁晶質シリコンおよびｎ形弁晶質シリコン
を生成するための不純物としてはそれぞれ硼素（Ｂｌお
よび燐（Ｐ）を選び、その原料ガスとして？）〆ラン（
Ｂ、Ｈ６）およびホスフィン（Ｐｕｓ ）を用いている
６石英製容器内に導いた原料ガスを、高周波発振器より
高周波；イルを介して１加する高周波エネルａＰＫより
生じる高周波プラズマ放電により高周波プラズマに分解
し、第２図中の基板の上に、所要のｐ形弁晶質シリコン
層、１形非晶質シリコン層およびｎ形非晶、質シリコン
層を形成する。
Ｏの透明導電膜を被覆したがラス基板の上に、非晶質シ
リコン接合体を形成する方法の１例である公知のプラズ
マＣ’ｌ／Ｄ （ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｕｒｄ＠
ｐｏｓｉｔｉｏｎ ）法を第２図に示す、俯２図図示の
方法により、ｐ形弁晶質シリコンと、真性（１形）非晶
質シリコン層を形成するための水素含有非晶質シリコン
と、ｎ形弁晶質シリコンとの生成および蒸着が行なわれ
る。水素含有非晶質シリコンの生成のための原料として
はシラン（８ｉＨ４）および水素（Ｈａ）の混合ガスを
用いる。ｐ形弁晶質シリコンおよびｎ形弁晶質シリコン
を生成するための不純物としてはそれぞれ硼素（Ｂｌお
よび燐（Ｐ）を選び、その原料ガスとして？）〆ラン（
Ｂ、Ｈ６）およびホスフィン（Ｐｕｓ ）を用いている
６石英製容器内に導いた原料ガスを、高周波発振器より
高周波；イルを介して１加する高周波エネルａＰＫより
生じる高周波プラズマ放電により高周波プラズマに分解
し、第２図中の基板の上に、所要のｐ形弁晶質シリコン
層、１形非晶質シリコン層およびｎ形非晶、質シリコン
層を形成する。
第３図の斜視図は従来技術による非晶質太陽電池の構成
な−している。第３図図示の構成においては、上述の製
法によりつくられた非晶質シリコン接合体を含む第１図
図示の構成を有する２つのとなり会った光起電カニニッ
ト２および３が共通ス基板１の上に形成され、かつそれ ら両エニット２および３を電気的に音列接続するために
、光起電カニニット２の金属薄膜の第２電極６の延長端
部６ａがとなりの光起電カニニット３の透明導電膜の第
１電極５の端部５龜の上面まで達している。第３図の中
の参照数字４は非晶質シリコン接合体を示し、かつその
中の４龜はｐ形弁晶質シリコン層を示し、４ｂは１形非
晶質シリコン層を示し、４ｃはｎ形非晶質シリコン層を
示している。
な−している。第３図図示の構成においては、上述の製
法によりつくられた非晶質シリコン接合体を含む第１図
図示の構成を有する２つのとなり会った光起電カニニッ
ト２および３が共通ス基板１の上に形成され、かつそれ ら両エニット２および３を電気的に音列接続するために
、光起電カニニット２の金属薄膜の第２電極６の延長端
部６ａがとなりの光起電カニニット３の透明導電膜の第
１電極５の端部５龜の上面まで達している。第３図の中
の参照数字４は非晶質シリコン接合体を示し、かつその
中の４龜はｐ形弁晶質シリコン層を示し、４ｂは１形非
晶質シリコン層を示し、４ｃはｎ形非晶質シリコン層を
示している。
ここで、公知のように、１形非晶質シリコンは大きい抵
抗率を有するが、ｐ形およびｎ形弁晶質シリコンの抵抗
率は小さい、従つ【従来技術による第３図図示の非晶質
シリコン太陽電池の構成におい【は、光起電力エニツ）
２の第１電極５とガラス基板１０表面上まで伸びている
その第２電極６の延長部分との間にあるｐ形弁晶質シリ
コン層れ【しまう不都合があった。
抗率を有するが、ｐ形およびｎ形弁晶質シリコンの抵抗
率は小さい、従つ【従来技術による第３図図示の非晶質
シリコン太陽電池の構成におい【は、光起電力エニツ）
２の第１電極５とガラス基板１０表面上まで伸びている
その第２電極６の延長部分との間にあるｐ形弁晶質シリ
コン層れ【しまう不都合があった。
本発明はかかる不都合を解消し、併せて光起電カニニッ
ト間の接続部分の電気抵抗を減少させた改良された構成
を有する光起電力装置を提供することを目的とする。
ト間の接続部分の電気抵抗を減少させた改良された構成
を有する光起電力装置を提供することを目的とする。
以下本発明の実施例である光起電力装置の構成を、第４
図を参照しつつ説明する。第４図は本発明の実施例の光
起電力装置の断面図であり、それは第３図中の左端に示
した立体座標軸のＹ軸と直交する平面に沿って装置を切
断したときの断面図である。第４図中に記された参照番
号は第６図中に示した参照番号と一致している。第４図
に示した本発明の実施例の非晶質シリコン太陽電池の非
晶質シリコン接合体４は、第２図に示したデラズマＣＶ
Ｄ法によって形成された。すなわち、はじめに透明ガラ
ス基板ｌ ｙｃ Ｉｒｏ％８ｎＯｇなどの透明導電膜５
を蒸着しておき、所定のマスクを施した後、プラズマＣ
ＶＤ法により、その上に非晶質シリコン接合体４を形成
した。非晶質シリコン接合体４の中のｐ形弁晶質シリコ
ン層４龜を形成するためにはシラン（５１ａ４）のガス
と０．２〜０．４係のジがラン（ＢｍＨｅ ）のガスと
の混合物を原料ガスとし、１形弁晶質シリコン層４ｂを
形成するためにはシランがスのみを原料がスとして用い
た。また、ｎ形弁晶質シリコン層４ｃを形成するためＫ
はシランガスとホスフィン（ＰＨ３）のガスとの混合が
スを原料ガスとして使用した。このよ５＆ＣＬ、て形成
された非晶質シリコン接合体４の上に、電子ビーム蒸着
法、抵抗加熱法等により、アルミニウム、ニッケルフル
ムなどの金属薄膜の電極６を蒸着形成した。
図を参照しつつ説明する。第４図は本発明の実施例の光
起電力装置の断面図であり、それは第３図中の左端に示
した立体座標軸のＹ軸と直交する平面に沿って装置を切
断したときの断面図である。第４図中に記された参照番
号は第６図中に示した参照番号と一致している。第４図
に示した本発明の実施例の非晶質シリコン太陽電池の非
晶質シリコン接合体４は、第２図に示したデラズマＣＶ
Ｄ法によって形成された。すなわち、はじめに透明ガラ
ス基板ｌ ｙｃ Ｉｒｏ％８ｎＯｇなどの透明導電膜５
を蒸着しておき、所定のマスクを施した後、プラズマＣ
ＶＤ法により、その上に非晶質シリコン接合体４を形成
した。非晶質シリコン接合体４の中のｐ形弁晶質シリコ
ン層４龜を形成するためにはシラン（５１ａ４）のガス
と０．２〜０．４係のジがラン（ＢｍＨｅ ）のガスと
の混合物を原料ガスとし、１形弁晶質シリコン層４ｂを
形成するためにはシランがスのみを原料がスとして用い
た。また、ｎ形弁晶質シリコン層４ｃを形成するためＫ
はシランガスとホスフィン（ＰＨ３）のガスとの混合が
スを原料ガスとして使用した。このよ５＆ＣＬ、て形成
された非晶質シリコン接合体４の上に、電子ビーム蒸着
法、抵抗加熱法等により、アルミニウム、ニッケルフル
ムなどの金属薄膜の電極６を蒸着形成した。
第４図において、透明がラス基板１の下面に入射する光
により光起電カニニット２および３にはそれぞれ光起電
力が発生するが、発生した起電力を１列に結合するため
Ｋ、光起電カニニット２の第２電極６は延長されてその
延長端部６ａは光起電カニニット３の第１電極５の端部
５ａの上面まで伸びそれに付着されている。ただし、第
４図に示した本発明による光起電力装置の構成において
は、光起電カニニット２の１形弁晶質シリコン層４ｂは
第２電極６の延長部分と同一方向く延長され透明ガラス
基板１の表面に達しており、また光起電力エニレト２の
ｎ形弁晶質シリコン層４ｃも１形非晶質シ−リコン層４
ｂと第２電極６との間を透明ガラス基板１の上面に沿っ
て延長され光起電カニニット３の第１電極５の端部５ａ
の上面まで伸びそれに付着されている。 ′ 従って、第４図図示の本発明による構成においては、高
抵抗率の１形弁晶質シリコン層４ｂによってｐ形弁晶質
シリコン層４ａの端部４ ａｓを覆うために、第３図に
示した従来技術による装置の構成においてみられた低抵
抗１／）ｐ形弁晶質シリコン層４ａの端部４ ａｓが第
２電極６の延長部と直接接触することによる短絡事故の
発生を防止することができる。
により光起電カニニット２および３にはそれぞれ光起電
力が発生するが、発生した起電力を１列に結合するため
Ｋ、光起電カニニット２の第２電極６は延長されてその
延長端部６ａは光起電カニニット３の第１電極５の端部
５ａの上面まで伸びそれに付着されている。ただし、第
４図に示した本発明による光起電力装置の構成において
は、光起電カニニット２の１形弁晶質シリコン層４ｂは
第２電極６の延長部分と同一方向く延長され透明ガラス
基板１の表面に達しており、また光起電力エニレト２の
ｎ形弁晶質シリコン層４ｃも１形非晶質シ−リコン層４
ｂと第２電極６との間を透明ガラス基板１の上面に沿っ
て延長され光起電カニニット３の第１電極５の端部５ａ
の上面まで伸びそれに付着されている。 ′ 従って、第４図図示の本発明による構成においては、高
抵抗率の１形弁晶質シリコン層４ｂによってｐ形弁晶質
シリコン層４ａの端部４ ａｓを覆うために、第３図に
示した従来技術による装置の構成においてみられた低抵
抗１／）ｐ形弁晶質シリコン層４ａの端部４ ａｓが第
２電極６の延長部と直接接触することによる短絡事故の
発生を防止することができる。
更に、第４図図示の本発明による構成においては、光起
電カニニット２の低抵抗率のｎ形弁晶質シリコン層４Ｃ
が延長されて光起電カニニット３の第１電極５の端部５
ａＫ１１接接触しているため忙、可能な限り低いことが
望まれる隣接光起電カニニット２および３０間の直列接
続部分の電気抵抗値は、光起電カニニット２の第２電極
６のみに依存した従来技術の装置における接続の構成よ
りも低下させることができる。
電カニニット２の低抵抗率のｎ形弁晶質シリコン層４Ｃ
が延長されて光起電カニニット３の第１電極５の端部５
ａＫ１１接接触しているため忙、可能な限り低いことが
望まれる隣接光起電カニニット２および３０間の直列接
続部分の電気抵抗値は、光起電カニニット２の第２電極
６のみに依存した従来技術の装置における接続の構成よ
りも低下させることができる。
上記の本発明による光起電カニニット相互間の電気的接
続部分の構成は、上記の実施例の説明において例示した
第１図図示の光起電力装置の構成のみでなく、既に述べ
たような、第１図図示の装置の構成の透明ガラス基板を
除きかつ第２電極の金属薄膜の代りにステンレス基板を
配置した構成や、更Ｋｐ形層とｎ形層との配列順序を逆
にした構成などの他の構成につい【も適用可能である。
続部分の構成は、上記の実施例の説明において例示した
第１図図示の光起電力装置の構成のみでなく、既に述べ
たような、第１図図示の装置の構成の透明ガラス基板を
除きかつ第２電極の金属薄膜の代りにステンレス基板を
配置した構成や、更Ｋｐ形層とｎ形層との配列順序を逆
にした構成などの他の構成につい【も適用可能である。
以上の説明より明らかなように１本発明による光起電力
装置の光起電カニニット相互間の電気的接続部分に関連
した構成を用いれば、従来技術の光起電力装置に見られ
たような低抵抗率のｐ形もしくはｎ形弁晶質シリコン層
と光起電カニニット間の直列接続用電極延長部分との直
接接触事故を防止することができ、安定した性能の光起
電力装置の製造が可能になるのみならず、併せて隣接し
た光起電カニニット同土間の低抵抗の電気的接続が得ら
れることＫより抵抗損失を減少し光起電力装置の変換効
率を増大することができるというすぐれた効果が得られ
る。
装置の光起電カニニット相互間の電気的接続部分に関連
した構成を用いれば、従来技術の光起電力装置に見られ
たような低抵抗率のｐ形もしくはｎ形弁晶質シリコン層
と光起電カニニット間の直列接続用電極延長部分との直
接接触事故を防止することができ、安定した性能の光起
電力装置の製造が可能になるのみならず、併せて隣接し
た光起電カニニット同土間の低抵抗の電気的接続が得ら
れることＫより抵抗損失を減少し光起電力装置の変換効
率を増大することができるというすぐれた効果が得られ
る。
嬉１図は、公知の非晶質シリコン太陽電池の光起電カニ
ニットの基本的な構成の一例を示す概略構成図である。 第２図は、非晶質シリコン太陽電池の光起電カニニット
中の非晶質シリコン接合体を形成する方法の１つのプラ
ズマＣＶＤ法の説明に供するための概略構成図である。 第３図は、従来技術による非晶質太陽電池の構成を示す
斜視図である。 第４図は、本発明の実施例の非晶質太陽電池の構成を示
す断面図である。 （符号の説明） １・・・・・・・・・透明ガラス基板、２・・・・・・
・・・第１光起電カニニツト、３・・・・・・・・・第
２光起電カニエツト、４・・・・・・・・・非晶質シリ
コン接合体、４ａ・・・・・・・・・ｐ形弁晶質シリコ
ン層。 ４ ａｓ・・・・・・・・・ｐ形弁晶質シリコン層の端
部。 ４ｂ・・・・・・・・・１形弁晶質シリコン層、４ｃ・
・・・・・・・・ｎ形弁晶質シリコン層。 ５・・・・・・・・・第１電極、 ５ａ・・・・・・・・・第１電極の端部。 ６・・・・・・・・・第２電極、 ６ａ・・・・・・・・・第２電極の延長端部。 代理人 浅 村 皓 外４名
ニットの基本的な構成の一例を示す概略構成図である。 第２図は、非晶質シリコン太陽電池の光起電カニニット
中の非晶質シリコン接合体を形成する方法の１つのプラ
ズマＣＶＤ法の説明に供するための概略構成図である。 第３図は、従来技術による非晶質太陽電池の構成を示す
斜視図である。 第４図は、本発明の実施例の非晶質太陽電池の構成を示
す断面図である。 （符号の説明） １・・・・・・・・・透明ガラス基板、２・・・・・・
・・・第１光起電カニニツト、３・・・・・・・・・第
２光起電カニエツト、４・・・・・・・・・非晶質シリ
コン接合体、４ａ・・・・・・・・・ｐ形弁晶質シリコ
ン層。 ４ ａｓ・・・・・・・・・ｐ形弁晶質シリコン層の端
部。 ４ｂ・・・・・・・・・１形弁晶質シリコン層、４ｃ・
・・・・・・・・ｎ形弁晶質シリコン層。 ５・・・・・・・・・第１電極、 ５ａ・・・・・・・・・第１電極の端部。 ６・・・・・・・・・第２電極、 ６ａ・・・・・・・・・第２電極の延長端部。 代理人 浅 村 皓 外４名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 絶縁性の基板の一方の面の上に、導電膜より成る第１電
極と、第１導電形非晶質シリコン層、真性非晶質シリコ
ン層及び第２導電形非晶質シリコン層の順序に層成され
た非晶質シリコン接合体と、導電膜より成る諮２電極と
を順次付着して形成した第１光起電カニニツトと、同第
１光起電カニニツトと互いにとなり合つ【並置されかつ
直列接続された第２光起電カニニツトとを含む複数の光
起電カニニットを有する光起電力装置において、前記の
事列接続部分においては、第１光起電カニニツトの真性
非晶質シリコン層と第２導電形非晶質シリコン層と第２
電極とを砥長し、第１光起電カニニツトの真性非晶質シ
リコン層の延長端は第１光起電カニニツトと第２光起電
カニニツトとの間におい【前記の絶縁性の基板の一方の
面の上に付着させ、第１光起電カニエツトの第２導電形
非晶質シリコン層は前記の絶縁性の基板の一方の面に沿
って姫長し第２光起電カニニツトの第１電極の端部の表
面上に付着させ、第１光起電カニニツトの第２電極１キ
更に前記第２導電形非晶質シリコン層の延長部分を越え
て延長し第２光起電カニニツトの第１電極の端部の表面
上に付着させた構成を有する光起電力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57058494A JPS58175875A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | 光起電力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57058494A JPS58175875A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | 光起電力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58175875A true JPS58175875A (ja) | 1983-10-15 |
Family
ID=13085971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57058494A Pending JPS58175875A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58175875A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130083A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
-
1982
- 1982-04-08 JP JP57058494A patent/JPS58175875A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130083A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
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