JPS59105379A - アモルフアスシリコン太陽電池 - Google Patents
アモルフアスシリコン太陽電池Info
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- JPS59105379A JPS59105379A JP57213861A JP21386182A JPS59105379A JP S59105379 A JPS59105379 A JP S59105379A JP 57213861 A JP57213861 A JP 57213861A JP 21386182 A JP21386182 A JP 21386182A JP S59105379 A JPS59105379 A JP S59105379A
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- Japan
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- amorphous silicon
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- solar cell
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 37
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- 238000003475 lamination Methods 0.000 abstract 1
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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
- H01L31/04—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/075—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PIN type, e.g. amorphous silicon PIN solar cells
- H01L31/076—Multiple junction or tandem 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
- 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
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明はアモルファスシリコン太陽電池に係b、特に太
陽電池の基板表裏両面の少なくとも一方から光を照射し
、動作可能なアモルファスシリコン太陽電池に関する。
陽電池の基板表裏両面の少なくとも一方から光を照射し
、動作可能なアモルファスシリコン太陽電池に関する。
従来のアモルファスシリコン太陽′醒池の構造を第1図
と第2図に示す。第1図は透明基板、第2図は金属基板
の場合である。また、従来の、両面から光を照射し動作
可能なアモルファスシリコン太陽電池は、第3図に示す
如く単一のpin接合の両側に透明導電性膜を有する構
造と、第4図に示す如き、金属基板の両側にpin接合
と透明導電性膜を有する構造の太陽電池である。第3図
のセルは両面から光を照射する場合、単に光電流が加算
されるのみであるが、第4図のセルは2つのpin接合
を有するため徨々の動作が可能である。
と第2図に示す。第1図は透明基板、第2図は金属基板
の場合である。また、従来の、両面から光を照射し動作
可能なアモルファスシリコン太陽電池は、第3図に示す
如く単一のpin接合の両側に透明導電性膜を有する構
造と、第4図に示す如き、金属基板の両側にpin接合
と透明導電性膜を有する構造の太陽電池である。第3図
のセルは両面から光を照射する場合、単に光電流が加算
されるのみであるが、第4図のセルは2つのpin接合
を有するため徨々の動作が可能である。
しかし、第4図のセルは基板の両側に能動層を有するた
め膜形成時の取シ扱いが面倒であυ、両側にパシベーシ
ョンを施す必要があるという問題点がある。
め膜形成時の取シ扱いが面倒であυ、両側にパシベーシ
ョンを施す必要があるという問題点がある。
なお上記各図面の付号は下記の通りである。
10・・・ガラス基板、11・・・ITo、12・・・
p型アモルファスシリコン(a−8i)、13・・・i
型aSj、14=−n型a−8i、 1 s−・At、
20・・・ステンレス基板、21・・・pea 8
”、22・・・i型a−8i、23+−i1型a−f3
i、 24・・−■’ro。
p型アモルファスシリコン(a−8i)、13・・・i
型aSj、14=−n型a−8i、 1 s−・At、
20・・・ステンレス基板、21・・・pea 8
”、22・・・i型a−8i、23+−i1型a−f3
i、 24・・−■’ro。
30・・・ガラス基板、31・・・ITo、32・・・
p型a−8i、33−r型a−8i、34−n型a−8
i、 35−ITO140−I To、 41・rl型
a−8i、42−i型a−8i、 43−・pma−8
i、44・・・ステンレス基板、45・・・p 型a
−8i、46−i型a−3i、 47−・−nma−8
i。
p型a−8i、33−r型a−8i、34−n型a−8
i、 35−ITO140−I To、 41・rl型
a−8i、42−i型a−8i、 43−・pma−8
i、44・・・ステンレス基板、45・・・p 型a
−8i、46−i型a−3i、 47−・−nma−8
i。
48・・・ITOo
〔発明の目的〕
本発明の目的は、基板の表裏両面の少なくとも一方から
光を照射し、動作可能なアモルファスシリコン太陽電池
を提供することにるる。
光を照射し、動作可能なアモルファスシリコン太陽電池
を提供することにるる。
上記目的を達成するだめの本発明の一構成は、透明基板
上に透明4電膜、piN接合を有するアモルファスシリ
コン層、電極層、nip接合合有するアモルファスシリ
コン層、および、透明導電膜を順次積層させて設けるこ
とにある。
上に透明4電膜、piN接合を有するアモルファスシリ
コン層、電極層、nip接合合有するアモルファスシリ
コン層、および、透明導電膜を順次積層させて設けるこ
とにある。
基板の表裏面から光を照射し動作可能な太陽′電池で2
つのpin接合を有するセルの構造としては、従来前記
第4図に示した基板の表裏面に接合を有するものがある
。しかし、列えば、グロー放電法によるアモルファスシ
リコン膜形成温度は200〜250Cと低いため、IT
O(インジウム・スズ酸化物)等の透明導電性膜やA7
等の金属膜を間に界在させ2つのpin接合接合重積ね
形成することが可能である。すなわち、従来の前記第1
図の金属電極上にnip接合形成後透明導電性膜を形成
した第5図の構造を有する本発明の太陽電池、および、
第3図の透明導電性膜上にnip接合形成後透明導電性
膜を形成した本発明の第8図の構造を有する太陽電池が
製作可能である。これらの本発明の太陽電池は、基板表
裏面からの光照射に対し動作可能であり、2つのpin
構造のとシ方、すなわち、基板側から同じ順番p。
つのpin接合を有するセルの構造としては、従来前記
第4図に示した基板の表裏面に接合を有するものがある
。しかし、列えば、グロー放電法によるアモルファスシ
リコン膜形成温度は200〜250Cと低いため、IT
O(インジウム・スズ酸化物)等の透明導電性膜やA7
等の金属膜を間に界在させ2つのpin接合接合重積ね
形成することが可能である。すなわち、従来の前記第1
図の金属電極上にnip接合形成後透明導電性膜を形成
した第5図の構造を有する本発明の太陽電池、および、
第3図の透明導電性膜上にnip接合形成後透明導電性
膜を形成した本発明の第8図の構造を有する太陽電池が
製作可能である。これらの本発明の太陽電池は、基板表
裏面からの光照射に対し動作可能であり、2つのpin
構造のとシ方、すなわち、基板側から同じ順番p。
i、n(あるいは”p !* p)とするか、両者の
順番を逆にするかによって直列接続と並列接続が可能で
ある。反射鏡等によシ基板表裏面からの光照射を同等に
すれば、直列接続では2倍の′電流。
順番を逆にするかによって直列接続と並列接続が可能で
ある。反射鏡等によシ基板表裏面からの光照射を同等に
すれば、直列接続では2倍の′電流。
並列接続では2倍の電圧が得られる。
通常のアモルファス太陽電池で高電圧を得るものとして
%nipを複数個積み重ねた多段接合太陽電池があるが
、Voc(開放電圧)が接合の数に比例して増大するの
に対し、Jsc(短絡電流密度)は接合の数が多くなる
に伴い低下する。これは、光照射面から一番遠いpin
接合で発生する光電流が全体のJsc を決めるが、
この光電流は接合の数の増加ととも減少するからである
。したがって、 Jsc、 k低下させずにVoci
2倍する太陽電池として本発明は最適である。
%nipを複数個積み重ねた多段接合太陽電池があるが
、Voc(開放電圧)が接合の数に比例して増大するの
に対し、Jsc(短絡電流密度)は接合の数が多くなる
に伴い低下する。これは、光照射面から一番遠いpin
接合で発生する光電流が全体のJsc を決めるが、
この光電流は接合の数の増加ととも減少するからである
。したがって、 Jsc、 k低下させずにVoci
2倍する太陽電池として本発明は最適である。
商い電流値を得る方法としては1層のバンドギャグを変
化させ広い波長領域の光を利用するマルチ・バンドギャ
ップ本陽電池があるが、J++cの値は15mA/α2
が得られているに過ぎない。本発明によれば、反射鏡等
を利用せねばならないという制約はあるが、光照射面積
を2倍できるため、同一基板面積で2倍のIgcを得る
ことができる。
化させ広い波長領域の光を利用するマルチ・バンドギャ
ップ本陽電池があるが、J++cの値は15mA/α2
が得られているに過ぎない。本発明によれば、反射鏡等
を利用せねばならないという制約はあるが、光照射面積
を2倍できるため、同一基板面積で2倍のIgcを得る
ことができる。
また、2つのpin接合の間の電極iA4.ステンレス
等の不透明電極とすることにより、基板表裏面からの光
照射の動作を分離測定できる。すなわち、両方向からの
光量の比較測定が可能である。
等の不透明電極とすることにより、基板表裏面からの光
照射の動作を分離測定できる。すなわち、両方向からの
光量の比較測定が可能である。
しかも、2つのpin接合は基板の片側にろるためパシ
ベーションは片面のみで良い。
ベーションは片面のみで良い。
以下、本発明の一実施例としてのアモルファスシリコン
太陽電池を第5図〜第9図により説明する。
太陽電池を第5図〜第9図により説明する。
実施例1
ガラス基板50上に膜J#j700人のITO膜51を
形成後、それぞれ100人、6000人および100人
の厚さのp型52、i型53およびn型アモルファスシ
リコンN54’i形成する。この11200人のITO
膜55を形成し、この上にさらに、それぞれ100人、
5000人および100人の厚さのn型56、i型57
およびp型アモルファスシリコン層58を形成後、70
0人のITO膜59全形成する。
形成後、それぞれ100人、6000人および100人
の厚さのp型52、i型53およびn型アモルファスシ
リコンN54’i形成する。この11200人のITO
膜55を形成し、この上にさらに、それぞれ100人、
5000人および100人の厚さのn型56、i型57
およびp型アモルファスシリコン層58を形成後、70
0人のITO膜59全形成する。
本実施例によれば、ガラス基板50側とITO膜59側
の両方から光を照射し動作させることができる。該太陽
電池の結線を第7図の如く行い反射鏡を用い裏面にも表
面側と同等の光が照射されれば太陽電池の出力を倍加す
ることができる。すなわち、従来の前記第1図の太陽電
池のIsc がlCrn2基板で15mAであるのに
対し、本実施例のIscは29mAであった。
の両方から光を照射し動作させることができる。該太陽
電池の結線を第7図の如く行い反射鏡を用い裏面にも表
面側と同等の光が照射されれば太陽電池の出力を倍加す
ることができる。すなわち、従来の前記第1図の太陽電
池のIsc がlCrn2基板で15mAであるのに
対し、本実施例のIscは29mAであった。
実施例2
ガラス基板60上に膜厚1000人のITO膜61を形
成後、n型62、n型63およびn型7モル77779
37層64を、それぞれ、100人、5000人および
100人の厚さだけ形成する。
成後、n型62、n型63およびn型7モル77779
37層64を、それぞれ、100人、5000人および
100人の厚さだけ形成する。
この後、約1μmのAt65を蒸着し、この上にさらに
、それぞれ、100人、5000人および100人の厚
さのn型66、n型67およびn型7モル777293
7層68を形成後、700人厚さのITO膜69を形成
する。
、それぞれ、100人、5000人および100人の厚
さのn型66、n型67およびn型7モル777293
7層68を形成後、700人厚さのITO膜69を形成
する。
本実施例によれば、ガラス基板60側とITO膜69側
の両方から光を照射し動作させることができ、不透明電
極At層65が界在しているため両方の光照射時の動作
を分離測定することができる。すなわち、基板表裏面両
側の光量を比較測定するためには、第7図に示す結線を
施せばよく、両側の光量を加算し太陽′電池出力を倍加
するには第8図に示す並列結線を行えば良い。本実例の
Iscは1c1n2基板で30mAであった。
の両方から光を照射し動作させることができ、不透明電
極At層65が界在しているため両方の光照射時の動作
を分離測定することができる。すなわち、基板表裏面両
側の光量を比較測定するためには、第7図に示す結線を
施せばよく、両側の光量を加算し太陽′電池出力を倍加
するには第8図に示す並列結線を行えば良い。本実例の
Iscは1c1n2基板で30mAであった。
実施例3
上記実施例2においてA7の代りに300OAのステン
レスk 形成L 、該ステンレス上のアモルファスシリ
コンjm’1pinとした。
レスk 形成L 、該ステンレス上のアモルファスシリ
コンjm’1pinとした。
本実施例によれば、不透明電極ステンレスのため基板表
裏面からの光照射時の特性を比較、すなわち光量の比較
をすることができる。さらに、第9図の直列結線を施す
ことにより2倍の電圧を得ることができる。即ち、第1
図のlCrn2基板太陽電池のll1c =15mA、
Voc =0.780に対し、本実施例では、Isc
=15mA、 Voc =1.56が得られた。
裏面からの光照射時の特性を比較、すなわち光量の比較
をすることができる。さらに、第9図の直列結線を施す
ことにより2倍の電圧を得ることができる。即ち、第1
図のlCrn2基板太陽電池のll1c =15mA、
Voc =0.780に対し、本実施例では、Isc
=15mA、 Voc =1.56が得られた。
本発明によれば、基板表裏面から光照射し動作可能な太
陽電池を提供できるため、基板表裏両面等2方向からの
光量を比較測定できる効果〃工ある。
陽電池を提供できるため、基板表裏両面等2方向からの
光量を比較測定できる効果〃工ある。
また、本発明によればVoc ′f!c低下させずに、
単一セルの2倍のJscを取り出す力>、JBCをイ氏
下させずに、単一セルの2倍のVoc ’c取9出す
ことが可能でおる。さらに、本発明によれば、基板の片
面に2つのセルを積み重ねるため、ノ<シベーションが
片面だけで済ひという効果力(ある。R1ち、ひとつの
基板の両面に1個ずつのセルを形成したものや、2個の
太陽電池の裏面どうしを張り合わせたものに比べれば、
経済性に秀れ、簡単イヒされている。
単一セルの2倍のJscを取り出す力>、JBCをイ氏
下させずに、単一セルの2倍のVoc ’c取9出す
ことが可能でおる。さらに、本発明によれば、基板の片
面に2つのセルを積み重ねるため、ノ<シベーションが
片面だけで済ひという効果力(ある。R1ち、ひとつの
基板の両面に1個ずつのセルを形成したものや、2個の
太陽電池の裏面どうしを張り合わせたものに比べれば、
経済性に秀れ、簡単イヒされている。
本発明の実施例では2つのpin接合の間に電極層全界
在させる構造のものを示したが、1つのpin接合はp
inpinやpinpinpin等マルチ接合構造であ
ってもよい。
在させる構造のものを示したが、1つのpin接合はp
inpinやpinpinpin等マルチ接合構造であ
ってもよい。
第1図〜第4図は従来の太陽電池の概略断面図、第5図
〜第6図は本発明の一実施例としてのアモルファスシリ
コン大@電池の縦断面図、第7〜第9図は本発明のアモ
ルファスシリコン太陽電池の縦断面図と結線図である。 50・・・ガラス基板、51・・・ITo、52・・・
p型aS 1% s3−・−1ua S 工、54
−n型a−81,55−I To、 56−n型a−8
i、57−−−i型3−8i、58−p’jjla−8
i、 59・・・ITo、60−−−ガ7ス基板、6
l−ITo、62・・・p型a−8i、63・・・i型
a−E3 i164=−n型a−8i、 6 s・−・
AA、 66=−n型a−8i。 67−−− i型3−8+、68−1)型a−8i、6
9・・・ITo、70・・・ガラス基板、71・・・I
To。 72−p型a−8i、 73・−i型a−8i、74・
・・n型a−8i、75−I’l”0,76−n型a−
8i、77−i型a−8i、78−p型a−8i179
・・・ITo、80・・・ガラス基板、81・・・IT
o。 82−p型a−8i、83−i型a−8i、84−−−
n型a−8i、 85・−・ITO186−n型a−3
i、87−i型a−3i、s s ・p型a−8i。 89・・・ITo、90・・・ガラス基板、91・・・
I T 0゜92 ・9型a−8i、9:l=j型a−
3i、94−−・nqa−8i、 9 s−・・工’r
o、96 ・I)型a−8i、97=・1fia−8i
、 98−n型a−8i、尤 不 3 図 第 4 図不 5 図
第 に 図 q 図 先 75ヒ
〜第6図は本発明の一実施例としてのアモルファスシリ
コン大@電池の縦断面図、第7〜第9図は本発明のアモ
ルファスシリコン太陽電池の縦断面図と結線図である。 50・・・ガラス基板、51・・・ITo、52・・・
p型aS 1% s3−・−1ua S 工、54
−n型a−81,55−I To、 56−n型a−8
i、57−−−i型3−8i、58−p’jjla−8
i、 59・・・ITo、60−−−ガ7ス基板、6
l−ITo、62・・・p型a−8i、63・・・i型
a−E3 i164=−n型a−8i、 6 s・−・
AA、 66=−n型a−8i。 67−−− i型3−8+、68−1)型a−8i、6
9・・・ITo、70・・・ガラス基板、71・・・I
To。 72−p型a−8i、 73・−i型a−8i、74・
・・n型a−8i、75−I’l”0,76−n型a−
8i、77−i型a−8i、78−p型a−8i179
・・・ITo、80・・・ガラス基板、81・・・IT
o。 82−p型a−8i、83−i型a−8i、84−−−
n型a−8i、 85・−・ITO186−n型a−3
i、87−i型a−3i、s s ・p型a−8i。 89・・・ITo、90・・・ガラス基板、91・・・
I T 0゜92 ・9型a−8i、9:l=j型a−
3i、94−−・nqa−8i、 9 s−・・工’r
o、96 ・I)型a−8i、97=・1fia−8i
、 98−n型a−8i、尤 不 3 図 第 4 図不 5 図
第 に 図 q 図 先 75ヒ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、透明基板上に透明導電膜、少なくとも1つのpin
(、f−、るいはn1p)接合構造を有するアモルファ
スシリコン層、電極、少なくとも1つのn1p(あるい
はpin)接合構造を有するアモルファスシリコン層お
よび透明導電膜から成る層を有し、透明基板側と透明導
電性膜の両方から光を照射し、動作可能なること全特徴
とするアモルファスシリコン太陽電池。 2、特許請求の範囲第1項において、上記電極としてA
t、ステンレス、Ag等を用いることを特徴とするアモ
ルファスシリコン太陽電池。 3、特許請求の範囲第1項において、上記電極としてI
TOやSnO,等の透明導電膜を用いることを特徴とす
るアモルファスシリコン太陽電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57213861A JPS59105379A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | アモルフアスシリコン太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57213861A JPS59105379A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | アモルフアスシリコン太陽電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59105379A true JPS59105379A (ja) | 1984-06-18 |
Family
ID=16646230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57213861A Pending JPS59105379A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | アモルフアスシリコン太陽電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59105379A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61234575A (ja) * | 1985-04-10 | 1986-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | アモルフアス太陽電池 |
US4642413A (en) * | 1985-10-11 | 1987-02-10 | Energy Conversion Devices, Inc. | Power generating optical filter |
US4643817A (en) * | 1985-06-07 | 1987-02-17 | Electric Power Research Institute, Inc. | Photocell device for evolving hydrogen and oxygen from water |
US4713493A (en) * | 1985-10-11 | 1987-12-15 | Energy Conversion Devices, Inc. | Power generating optical filter |
JPS6350149U (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-05 | ||
US4948436A (en) * | 1988-02-05 | 1990-08-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Thin-film solar cell arrangement |
US5927584A (en) * | 1997-04-18 | 1999-07-27 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Pneumatic fastener driving tool having air exhaust arrangement |
-
1982
- 1982-12-08 JP JP57213861A patent/JPS59105379A/ja active Pending
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