JPS59172779A - 太陽電池 - Google Patents
太陽電池Info
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- JPS59172779A JPS59172779A JP58047302A JP4730283A JPS59172779A JP S59172779 A JPS59172779 A JP S59172779A JP 58047302 A JP58047302 A JP 58047302A JP 4730283 A JP4730283 A JP 4730283A JP S59172779 A JPS59172779 A JP S59172779A
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- 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
-
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- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
- H01L31/022433—Particular geometry of the grid contacts
-
- 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
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は太陽電池に係シ、特に基板の入射光鮪側の第１
面にほぼ平行に形成された複数の細線状電極の厚さ、幅
、及びピッチを変えることに上９直列抵抗を極小値で使
用し、光−電変換効率の極大値で稼動することが可能な
太陽電池に関するものである。
面にほぼ平行に形成された複数の細線状電極の厚さ、幅
、及びピッチを変えることに上９直列抵抗を極小値で使
用し、光−電変換効率の極大値で稼動することが可能な
太陽電池に関するものである。
先ず太陽電池の基本的な構造を第１図及び第２図尾よシ
説明する。
説明する。
即ち太陽電池（１）はｐ型シリコン基板（２）の表面即
ち第１面から拡散、イオン注入などの方法でｎ層（３）
を浅く作り、表面から１μ以下の位置にｎ＋ｐ接合（４
）を形成し、裏面即ち第２面にはｐ＋層（５）を介して
第２面のほぼ全面に裏電極（６）をＡ／、Ａｇ々どの蒸
着や鍍金などで形成しである。また第１面即ち層層（２
）上には光起電力を集める複数の細線状電極（グリッド
）（７）と、この細線状電極（７）からの電力を集電す
る集電電極（８）（パスライン）を第１面の開孔率が全
面積のほぼ９０〜９９％に々るように局部的に鍍金、蒸
着、シンターなどにより形成し、この集電電極（８）の
端部（８，）は次の太陽電池にリード線などにより接続
し得るようになっていると共に細線状電極（７）と集電
電極（８）上を含む表面全面には反射防止膜（９）を被
着形成し、矢印θ０）方向からの入射光を効率良く光電
変換し得るようＫなっている。
ち第１面から拡散、イオン注入などの方法でｎ層（３）
を浅く作り、表面から１μ以下の位置にｎ＋ｐ接合（４
）を形成し、裏面即ち第２面にはｐ＋層（５）を介して
第２面のほぼ全面に裏電極（６）をＡ／、Ａｇ々どの蒸
着や鍍金などで形成しである。また第１面即ち層層（２
）上には光起電力を集める複数の細線状電極（グリッド
）（７）と、この細線状電極（７）からの電力を集電す
る集電電極（８）（パスライン）を第１面の開孔率が全
面積のほぼ９０〜９９％に々るように局部的に鍍金、蒸
着、シンターなどにより形成し、この集電電極（８）の
端部（８，）は次の太陽電池にリード線などにより接続
し得るようになっていると共に細線状電極（７）と集電
電極（８）上を含む表面全面には反射防止膜（９）を被
着形成し、矢印θ０）方向からの入射光を効率良く光電
変換し得るようＫなっている。
このよう々太陽電池においては光電変換を行なうｎ″−
ｐ接合（４）を浅くする程、加速電場によって光起電力
が大きくなるので、接合は浅いことが望ましいが、Ｍｉ
ｌｎｅｓの近似式によると、その結果直列抵抗が増加す
ることになる。その対策として細線状電極のピッチを細
かく、本数を増加して直列抵抗を減少される構造が主と
して使用されていた。
ｐ接合（４）を浅くする程、加速電場によって光起電力
が大きくなるので、接合は浅いことが望ましいが、Ｍｉ
ｌｎｅｓの近似式によると、その結果直列抵抗が増加す
ることになる。その対策として細線状電極のピッチを細
かく、本数を増加して直列抵抗を減少される構造が主と
して使用されていた。
その状態を第３図に示す。即ち第３図は接合深さくμ）
と直列抵抗（Ω）が２ｍｘ２ｃｍ角厚さ３５０μの太陽
電池で同一断面積の細線状電極を７本（ピッチ２８６μ
）にした時には曲線（１〕）、２０本（ピッチ１０００
μ）にした時には曲線（１２）、６０本（ピッチ３３３
μ）にした時には曲線（１３）のように変化する。
と直列抵抗（Ω）が２ｍｘ２ｃｍ角厚さ３５０μの太陽
電池で同一断面積の細線状電極を７本（ピッチ２８６μ
）にした時には曲線（１〕）、２０本（ピッチ１０００
μ）にした時には曲線（１２）、６０本（ピッチ３３３
μ）にした時には曲線（１３）のように変化する。
即ち６０本にすることにょ勺同じ接合深さでも直列抵抗
が減少してゆく。
が減少してゆく。
また変換効率（ｎ）の基板の表面積及び直列抵抗（Ｒ８
）の関係は第４図に示すようにｎ＝１．Ｉ −５Ｘ
１０−”Ａ／’ｃｒｌ 、入力ｗ、ｎ＝ １００ ｍＷ
ｌｃｒｌ （ＡＭ １ ） 、 Ｉ、）、−３０ｍＡ／
ｃｆｆｌ 、 Ｒ、ｈ−１００ＫΩの条件で求めると、
２吋円板の太陽電池の場合には曲ｍ（１４）、３吋円板
の太陽電池の場合には曲線（１５）、４吋円板の太陽゛
電池の場合には曲線（１６）にそれぞれ示すように直列
抵抗を減らす理由は効率（ｎ）と逆相関にあるためであ
る。
）の関係は第４図に示すようにｎ＝１．Ｉ −５Ｘ
１０−”Ａ／’ｃｒｌ 、入力ｗ、ｎ＝ １００ ｍＷ
ｌｃｒｌ （ＡＭ １ ） 、 Ｉ、）、−３０ｍＡ／
ｃｆｆｌ 、 Ｒ、ｈ−１００ＫΩの条件で求めると、
２吋円板の太陽電池の場合には曲ｍ（１４）、３吋円板
の太陽電池の場合には曲線（１５）、４吋円板の太陽゛
電池の場合には曲線（１６）にそれぞれ示すように直列
抵抗を減らす理由は効率（ｎ）と逆相関にあるためであ
る。
即ち従来の常識では第３図に示すように細線状電極数を
増加し、ピッチを微細化することにより単調に直列抵抗
が減って行くと考えられ、このピッチの微細化は開孔率
との関係で、ある程度以上にすることは困難である。
増加し、ピッチを微細化することにより単調に直列抵抗
が減って行くと考えられ、このピッチの微細化は開孔率
との関係で、ある程度以上にすることは困難である。
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、細
線状電極の幅、高さ、ピッチの関係において、直列抵抗
の極小値を得ることが可能な太陽電池を提供することを
目的としている。
線状電極の幅、高さ、ピッチの関係において、直列抵抗
の極小値を得ることが可能な太陽電池を提供することを
目的としている。
基板と、この基板の入射光側の第１面に互いにほぼ平行
に形成された複数の細線状電極及びこの細線状電極にそ
れぞれ導接し、細線状電極からの電力を集束する集電正
極と、第１面に対向する第２面に形成された裏面電極と
を少くとも具備する太陽電池において、細線状電極の幅
と高さの比が１ ： ０．５乃至１ ： １．５の範囲
にあシ、かつ第１面上の開孔率と複数の細線状電極のピ
ッチが第６図に示される曲線ＡＢと曲線ＣＤ間の範囲内
にあることを特徴とする太陽電池である。
に形成された複数の細線状電極及びこの細線状電極にそ
れぞれ導接し、細線状電極からの電力を集束する集電正
極と、第１面に対向する第２面に形成された裏面電極と
を少くとも具備する太陽電池において、細線状電極の幅
と高さの比が１ ： ０．５乃至１ ： １．５の範囲
にあシ、かつ第１面上の開孔率と複数の細線状電極のピ
ッチが第６図に示される曲線ＡＢと曲線ＣＤ間の範囲内
にあることを特徴とする太陽電池である。
発明者らは、入射光側の第１面に互いにほぼ平行に形成
される複数の細線状電極の本数、ピッチをかえ、開孔率
を実用範囲の約９０ ％乃至９９％を保持し々から実験
を繰シ返したところ、細線状電極の本数を増加、即ち同
一の大きさの基板で細線状電極間のピッチを狭くすると
、ある点において直列抵抗が極小値を取り、この極小値
よシ細線状電極間のピッチを広くしても狭くしても直列
抵抗が大きくなることを見出した。
される複数の細線状電極の本数、ピッチをかえ、開孔率
を実用範囲の約９０ ％乃至９９％を保持し々から実験
を繰シ返したところ、細線状電極の本数を増加、即ち同
一の大きさの基板で細線状電極間のピッチを狭くすると
、ある点において直列抵抗が極小値を取り、この極小値
よシ細線状電極間のピッチを広くしても狭くしても直列
抵抗が大きくなることを見出した。
この実験結果を裏付けするため本発明者らは第５図に示
すようにＭｉｎｅｓの近似式を使用し、比抵抗＝０．２
５Ωｍ、厚さ０．２５ ｍｍ ｔ 、径３吋ψの基板に
より細線状電極として幅よシ５ｏ％低いＡｇ電極を使用
し、直列抵抗（ｍΩ）と細線状電極間のピッチ（μ）間
の関係を開孔率９０％、９５％、９６．６％、９７５％
、９８％。
すようにＭｉｎｅｓの近似式を使用し、比抵抗＝０．２
５Ωｍ、厚さ０．２５ ｍｍ ｔ 、径３吋ψの基板に
より細線状電極として幅よシ５ｏ％低いＡｇ電極を使用
し、直列抵抗（ｍΩ）と細線状電極間のピッチ（μ）間
の関係を開孔率９０％、９５％、９６．６％、９７５％
、９８％。
９８．３％、９８．５７％ と変化させた時の関係を求
めた結果、それぞれ曲線（２１） （２２１ｔ２３１２
４）（ハ）弼（５）が得られた。そしてこれら曲線群の
矢印で示した位置が直列抵抗の極小値である。
めた結果、それぞれ曲線（２１） （２２１ｔ２３１２
４）（ハ）弼（５）が得られた。そしてこれら曲線群の
矢印で示した位置が直列抵抗の極小値である。
更に同様々実験と計算を主として細線状電極の幅を変え
ることなく、高さを変化させて極小直列抵抗を与える細
線状電極間のピッチと開孔率の関係を示めたのが第６図
に示す曲線群Ｃ３１） Ｃ３’２）（至）０４）であシ
、曲線０υは細線状電極のｄ輪幅の１５０チにしたもの
、曲線Ｃ３２＋は細線状電極の高と幅を同じにしたもの
、曲線（ハ）は細線状電極の高さを幅の７０％にしたも
の、曲線（ハ）は細線状電極の高さを幅の５０チにした
ものである。この場合、高さを幅の１５０％を越えるよ
うにすると細線状電極の形成時に行なわれるフォトエツ
チング工程で難かしくなるし、また高さを幅の５０チ未
満にすると、直列抵抗が大きくなる。
ることなく、高さを変化させて極小直列抵抗を与える細
線状電極間のピッチと開孔率の関係を示めたのが第６図
に示す曲線群Ｃ３１） Ｃ３’２）（至）０４）であシ
、曲線０υは細線状電極のｄ輪幅の１５０チにしたもの
、曲線Ｃ３２＋は細線状電極の高と幅を同じにしたもの
、曲線（ハ）は細線状電極の高さを幅の７０％にしたも
の、曲線（ハ）は細線状電極の高さを幅の５０チにした
ものである。この場合、高さを幅の１５０％を越えるよ
うにすると細線状電極の形成時に行なわれるフォトエツ
チング工程で難かしくなるし、また高さを幅の５０チ未
満にすると、直列抵抗が大きくなる。
即ち、曲線０１）（以下ＡＢ曲線と云う）と曲線ｃ３４
）（以下ＣＤｆｆ１ｌ線と云う）の範囲内がメＩＴｈも
良好な直列抵抗極小値を与えることになる。
）（以下ＣＤｆｆ１ｌ線と云う）の範囲内がメＩＴｈも
良好な直列抵抗極小値を与えることになる。
前記実施例では細線状電極（７）を結ぶ集束電極（８）
を帯状にしたが、これに限定されるものではなく、第７
図に示すように次第に幅広として更に直列抵抗を減少さ
せることも可能であるし、更に第８図に示すように基板
の第１面に所定ピッチの円環状細線状電極（３７）を設
け、放射状に集束電極−を設け、中心からリード線（軸
を出した太陽電池にもぞのま１適用できることも勿論で
ある。
を帯状にしたが、これに限定されるものではなく、第７
図に示すように次第に幅広として更に直列抵抗を減少さ
せることも可能であるし、更に第８図に示すように基板
の第１面に所定ピッチの円環状細線状電極（３７）を設
け、放射状に集束電極−を設け、中心からリード線（軸
を出した太陽電池にもぞのま１適用できることも勿論で
ある。
上述のように本発明によれば直列抵抗が極小値なるよう
な細線状電極を有する効率の良い太陽電池を得ることが
可能であシ、その工業的価値は極めて犬である。
な細線状電極を有する効率の良い太陽電池を得ることが
可能であシ、その工業的価値は極めて犬である。
第１図は太陽電池の一例を示す平面図、第２図は第１図
をＡ−Ａ線に沿って切断して見た断面図、第３図は直列
抵抗接合深さ及び細線状電極のピッチとの関係を示す曲
線図、第４図は変換効率の太陽電池の面積及び直列抵抗
に対する依存性を示す曲線図、第５図は実験及び計算結
果による細線状電極ピンチ、直列抵抗及び開孔率の関係
の一例を示す曲線図、第６図は開孔率、細線状電極の極
小抵抗を与えるピッチ及び細線状電極の幅と高さとの関
係を示す曲線図、第７図は本発明の適応する太陽電池の
他の例を示す平面図、第８図は本発明の適応する太陽電
池の更に他の例を示す平面図である。 １．３１・・・太陽電池 ４・・・接合７．３７・・
・細線状電極 ８，３８・・・集電電極代理人 弁理
士 井 上 −男
をＡ−Ａ線に沿って切断して見た断面図、第３図は直列
抵抗接合深さ及び細線状電極のピッチとの関係を示す曲
線図、第４図は変換効率の太陽電池の面積及び直列抵抗
に対する依存性を示す曲線図、第５図は実験及び計算結
果による細線状電極ピンチ、直列抵抗及び開孔率の関係
の一例を示す曲線図、第６図は開孔率、細線状電極の極
小抵抗を与えるピッチ及び細線状電極の幅と高さとの関
係を示す曲線図、第７図は本発明の適応する太陽電池の
他の例を示す平面図、第８図は本発明の適応する太陽電
池の更に他の例を示す平面図である。 １．３１・・・太陽電池 ４・・・接合７．３７・・
・細線状電極 ８，３８・・・集電電極代理人 弁理
士 井 上 −男
Claims (1)
- 基板と、この基板の入射光側の第１面に互いにほぼ平行
に形成された複数の細線状電極及びこの細線状電極にそ
れぞれ導接し、前記細線状電極からの電力を集電する集
電電極と、前記基板の前記第１面に対向する第２面に形
成された裏面電極とを少くとも具備する太陽電池におい
て、前記細線状電極の幅と高さとの比が１ ： ０．５
乃至１ ： １．５の範囲にあり、かつ前記第１面上の
開孔率と前記複数の細線状電極のピッチが第６図に示さ
れる曲線ＡＢと曲線ＣＤ間の範囲内にあることを特徴と
する太１＠電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58047302A JPS59172779A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58047302A JPS59172779A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59172779A true JPS59172779A (ja) | 1984-09-29 |
Family
ID=12771485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58047302A Pending JPS59172779A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59172779A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005093855A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Kyocera Corporation | 太陽電池モジュール及びこれを用いた太陽光発電装置 |
| JP2010521811A (ja) * | 2007-03-16 | 2010-06-24 | サンパワー コーポレイション | 効率を高めるための太陽電池の接触指とはんだパッドの構成 |
| CN103223768A (zh) * | 2012-01-31 | 2013-07-31 | 彰绅精密工业股份有限公司 | 一次印刷形成不同膜厚的金属印刷模板 |
| WO2016065948A1 (en) * | 2014-10-31 | 2016-05-06 | Byd Company Limited | Solar cell unit, conductive wire, array, cell module and manufacturing method thereof |
-
1983
- 1983-03-23 JP JP58047302A patent/JPS59172779A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005093855A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Kyocera Corporation | 太陽電池モジュール及びこれを用いた太陽光発電装置 |
| US8975506B2 (en) | 2004-03-29 | 2015-03-10 | Kyocera Corporation | Solar cell module and photovoltaic power generator using the same |
| JP2010521811A (ja) * | 2007-03-16 | 2010-06-24 | サンパワー コーポレイション | 効率を高めるための太陽電池の接触指とはんだパッドの構成 |
| JP2013239725A (ja) * | 2007-03-16 | 2013-11-28 | Sunpower Corp | 効率を高めるための太陽電池の接触指とはんだパッドの構成 |
| CN103223768A (zh) * | 2012-01-31 | 2013-07-31 | 彰绅精密工业股份有限公司 | 一次印刷形成不同膜厚的金属印刷模板 |
| WO2016065948A1 (en) * | 2014-10-31 | 2016-05-06 | Byd Company Limited | Solar cell unit, conductive wire, array, cell module and manufacturing method thereof |
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