JPS58210680A - 太陽電池 - Google Patents

太陽電池

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JPS58210680A
JPS58210680A JP57094518A JP9451882A JPS58210680A JP S58210680 A JPS58210680 A JP S58210680A JP 57094518 A JP57094518 A JP 57094518A JP 9451882 A JP9451882 A JP 9451882A JP S58210680 A JPS58210680 A JP S58210680A
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JP
Japan
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solar cells
solar batteries
series
layer
solar
Prior art date
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Pending
Application number
JP57094518A
Other languages
English (en)
Inventor
Koshiro Mori
森 幸四郎
Masatoshi Kitagawa
雅俊 北川
Shinichiro Ishihara
伸一郎 石原
Masaharu Ono
大野 雅晴
Takashi Hirao
孝 平尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP57094518A priority Critical patent/JPS58210680A/ja
Publication of JPS58210680A publication Critical patent/JPS58210680A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0475PV cell arrays made by cells in a planar, e.g. repetitive, configuration on a single semiconductor substrate; PV cell microarrays
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の太陽電池は電子式卓上計算器、電子式腕時計、
ラジオやカセット式テープレコーダ等の小型民生機器及
び家庭用補助電源等に利用できる。
従来同一基板上に単結晶Si太陽電池(以下C−3i太
陽電池と記す)、多結晶Si太陽電池(以下P−8i太
陽電池と記す)、非晶質81太陽電池(以下a−8i太
陽電池と記す)を単独で単−個又は多数個直列または並
列に配列した例は種々考案され、また同一基板上にc−
3iとa −Siをそれぞれ単−個配列した例も同様に
考案されているがc −S i太陽電池とa −S i
太陽電池およ2ベージ びp−3i太陽電池とa−8i太陽電池をそれぞれ多数
個配列し、高電流用の太陽電池はまだない。
第1図は引上げ法によって製造した円柱状の単結晶や多
結晶を厚さ約300〜400μmの円板状のウェーハに
スライス切断して、これらのつ工−ハを基板にc −S
 i太陽電池やp−8i太陽電池を形成して、同一平面
状に縦横に複数個配列した大電力用太陽電池のモジュー
ル化した図である。
第1図において1はc−3i太陽電池を縦横に配列して
モジュール化する基板材または架台である。
2は円形杖のc−8i太陽電池またはp −S i太陽
電池であり、これらの太陽電池は通常約300〜400
μmのp型巣結晶またはp型多結晶シリコンウェーハを
使用し、拡散法によりp型ウェーへの一部を6族元素の
リンを拡散して膜厚が約0.3〜0.5μmのn型単結
晶またはn型多結晶化してPN接合を形成し、さらにp
側表面にはNi等の電極を設け、n側表面にはA1等の
櫛型または格子型電極を設けて構成したものである。そ
してこれらの太陽電池を縦横に多数個配列する。個3ベ
ー、f 々の太陽電池との接続は通常銅線に錫メッキしたリード
線で簡単にハンダ付けを行々うことにより可能であり、
適当に直列接続することにより電力用電源としての高電
圧、高電流を出力として取出すことが可能であるが詳細
な接続法については本発明の意図するところでなく省略
する。
一般に電力電源を形成する場合に円形状のシリコンウェ
ーハを使って行なわれる。円形状のシリコンウェーハの
形状を変えないで円形状のま1配列させる理由は、元来
シリコンウェーハ・が円形である為に加工して形状を変
えるよりも、円形の状態で使用する方がウェーハの利用
効率が100%近く利用できるからである。しかしなが
ら第1図において明らかなように円形状のシリコンウェ
ーハを多数個配列させた場合にはウェー11間に空隙が
生じる。第1図において円形状シリコン単結晶ウェーハ
2の基板1の面積に対するこの空隙面積は約16%であ
る。よって同一平面上に多数個配列して電力用電源を形
成する場合に有効に面積が利用できない。
すなわち、従来円形状単結晶シリコンウェーハを使用し
た太陽電池をマi IJワックス状配列した場合には各
単結晶間に空隙部が生じる。この空隙部にも太陽光や蛍
光灯光が照射されるにもかかわらず太陽電池がない為に
光の利用効率が低かった。
そしてこの空隙部は全体の面積に対して約16%占有し
ていた。しかもこの空隙部は円形や方形といった単純な
形状でない為に単結晶シリコンを加工してこれらの形状
にすることは困難であった。
本発明は上記従来技術にもとすき、屋外光(太陽光)に
対して変換効率の高いc −S i太陽電池やp−8i
太陽電池と屋内光(蛍光灯)に対して変換効率の高いa
 −S i太陽電池をそれぞれ同一基板上に多数個配列
して屋内外光に対l−で平均的に高い光起電力を得るこ
と、また従来c−8i太陽電池やp−8i太陽電池を多
数個配列した場合に各太陽電池間に空隙が生じ、この空
隙部には太陽電池がなく変換効率に寄与しないのでこの
空隙部にa−3i太陽電池を形成することにより空隙部
を有効利用して単位面積当りの実効的変換効率5べ ゛ を向上させるものである。
以下本発明の詳細について実施例とともに説明する。第
2図は透明な絶縁性基板4上に工n203または5n0
2を主成分とする透明電極を5−1゜〜8−2.の領域
で示される部分にホ1−エッチ法やスクリーン印刷法に
よりノ々ターニングして区分する。そしてこのパターニ
ングは各領域において5−1と6−2.6−1と6−2
、了−1と7−2.8−1と8−2.9−1と9−2は
同一面積になるように区分する。この透明電極上にグロ
ー放電分解法によりp型層−8i層、i型a−8i層、
n型a−8 i層からなるp−1−na−5i層を形成
する。形成する順番はp、i、nの順番でよいが逆の順
番であってもよい。そして各層の膜厚の一例はp、1.
nそれぞれ約10OA、約5000〜100oO人、約
400人程度である。p5 a −S i層はSiH4
やSi2H6ガス中に周期律表第3族元素を含むB2H
6等のガスを混合した雰囲気中で、i型層−8i層は5
IH4ヤSi2H6ガス雰囲気中で、n型層はSiH4
やS L2H6ガス中6ページ に周期律表第5族元素を含むPH3等のガスを混合した
雰囲気中でそれぞれグロー放電分解して形成する。そし
てn型層」二にAi、 Or 、 Ni 、TiやFe
等の金属電極を蒸着堆積する。太陽電池6−1と5−2
を直列に接続する場合は次のように行なう。
a −S i太陽電池5−1の金属電極と5−2の透明
電極とを金属電極を蒸着堆積する時に互いに一部重なる
ようにする。h−8i太陽電池5−1とa−8i太陽電
池6−2を直列に接続することができる。そして6−1
と5−2の面積はほぼ同一であるので、発生電流もほぼ
同一電流になる。このように(e−1,e−2) 、(
7−1、7−2)(a−1,、8−2)、(9−1,9
−2)の領域の太陽電池においても同様に直列接続が可
能である。a−8i太陽電池はムM1照射において約8
00 mVの起電力が発生する。よって例えば5−1と
6−2の太陽電池を直列に接続すると約1.6vの起電
力を得ることができる。
第3図はh−81太陽電池とc −S i太陽電池また
はp−3i太陽電池を配列した構成図である。
7ペーーー゛ 第3図において5−3 、5−4 、6.−5は円形状
シリコンウェーハから作成したc −S iまたはp−
81太陽電池である。5−3 、5−4 、5−5は既
に従来例のC−S i太陽電池の接続した方法で3個直
列に接続する。これは(s −3、e −4゜6−6)
、(7−3,7−4、7−s )、(8−3、a−4,
8−6)、(9−3、9−4、9−5)のそれぞれの組
の太陽電池においても同様に直列接続が可能である。そ
してO−S i太陽電池は人M1照射下において約53
0mVの起電力を発生するので3個直列で約1.6vの
起電力が得られる。これは起電力の値において& −S
 i太陽電池2涸直列に接続した起電力の値とほぼ同じ
値である。
以上説明した如(a−8i太陽電池とc −S i太陽
電池を適当に配列接続することにより基板全面を有効に
利用した太陽電池を形成することができる。また@記実
施例においてはa −S i太陽電池を2コ直列、c 
−S i太陽電池では3個直列に接続することにより約
1.6vの起電力を持っ大電力用電源が可能である。ま
た同一基板上空隙になる部分にまずa−8i太陽電池を
設け、次のc −8i単結晶を設ける例について述べた
が、先にC−8i太陽電池を設は空隙部にa−3i太陽
電池を順次設けることも可能である。このような配列は
a−8i太陽電池をm個直列に、またc−3i太陽電池
をn個直列にそれぞれ配列することにより、より高起電
力、高電流太陽電池が可能になる。
また、従来基板上において約16%の非有効利用の部分
も有効利用できることになり、結果的に単位面積当りの
変換効率が向上した。このことは自然エネルギーである
太陽光を光起電力に変換する点において極めて効果が大
きいと考えられる。
なお、上記実施例においては透明々絶縁性基板上に形成
し、かつ光を基板側から入れる場合につって示したが、
不透明な絶縁性基板上にa−8iを形成し、光をa−8
i層側から入れる方法も可能である。
以上のように本発明は、同一基板上にc−8i太陽電池
素子やp−8i太陽電池素子とアモルフ9ベージ アス大陽電池素子を混在させることによって基板面積を
有効に利用するとともに、太陽光や室内灯光等に広い波
長範囲にわたって光電変換を可能とした太陽電池を提供
するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に関する課題を説明するための図、第2
図および第3図は本発明の一実施例の太陽電池の構成図
である。 1・・・・・・基板材、2・・・・・・c−8iまたは
p−8i太陽電池、3・・・・・・空隙部分、4・・・
・・・透明絶縁性基板、5−1 、5−2・・・・・・
透明電極、5−3〜5−5・・・・・・c−8iまたは
p−8i太陽電池。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 元

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 同一基板上に複数個の単結晶あるいは多結晶素子を形成
    、配列させ、基板上前記素子の空隙部分に非晶質太陽電
    池素子を形成してなることを特徴とする太陽電池。
JP57094518A 1982-06-01 1982-06-01 太陽電池 Pending JPS58210680A (ja)

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JP57094518A JPS58210680A (ja) 1982-06-01 1982-06-01 太陽電池

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4105389C1 (ja) * 1991-02-21 1992-06-11 Webasto-Schade Gmbh, 8031 Oberpfaffenhofen, De
DE102010025848A1 (de) * 2010-07-01 2012-01-05 Josef Steger Solarmodul

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