JPS59188177A - 非晶質シリコン太陽電池 - Google Patents

非晶質シリコン太陽電池

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JPS59188177A
JPS59188177A JP58060774A JP6077483A JPS59188177A JP S59188177 A JPS59188177 A JP S59188177A JP 58060774 A JP58060774 A JP 58060774A JP 6077483 A JP6077483 A JP 6077483A JP S59188177 A JPS59188177 A JP S59188177A
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JP
Japan
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film
amorphous silicon
silicon solar
resistant resin
electrodes
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Application number
JP58060774A
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English (en)
Inventor
Katsuo Yuhara
克夫 湯原
Hideo Tanabe
英夫 田辺
Seiji Kumada
熊田 政治
Akira Misumi
三角 明
Hiroshi Kawasaki
浩 川崎
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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
    • H01L31/0248Semiconductor 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 characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036Semiconductor 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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
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    • H01L31/03921Semiconductor 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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including only elements of Group IV of the Periodic Table
    • HELECTRICITY
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    • 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
    • H01L31/0445PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • 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
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は非晶質シリコン太陽電池、特に非晶質シリコン
膜を形成する基板表面上に設けられる下部型5極構造に
関するものである。
〔発明の背景〕
近年、新しいエネルギー源として太陽電池への閂泊・が
高まっており、その中でも特に非晶質シリコンを用いた
太陽電池に大きな期待が寄せられている。こ第1は太陽
光エネルギーが無公害で枯渇する心配がないこと、寸だ
従来の太陽電池、例えけ単結晶シリコンからなる太陽電
池が極めて高価で用途が特殊分野に限定されていたこと
々どの理由に対して非晶質シリコン太陽電池は大幅な低
価格化が実現可能と考えられるためである。
これまで、非晶質シリコンからなる太陽電池の基板とし
ては、透光性ガラス板もしくはステンレス板材が主に用
いられてきた。これらのガラス。
ステンレス板材は非晶質シリコン太陽電池の基板として
多くの優れた特長を有している。
しかしながら、ガラス、ステンレス板利々どは、低価格
化を実現させるという観点からは非晶質シリコン太陽電
池の基板として必ずしも望ましいとは言え々かった。す
なわち、非晶質シリコン太陽電池の低価格化が実現可能
であろうと考えられる根拠の一つとして、非晶質シリコ
ン膜が大面積でかつ連続的に形成可能である点をあける
ととができるが、この利点を活かすために1は、基板を
フィルム化して連続的にロールで巻上げるようにするこ
とが望ましい。
一方、非晶質シリコン太陽電池の出力電圧は、通常1v
以下であるが、実用化に際しては多くの場合1■以−ト
であることが要求される。乙のだめ、太陽電池を複数個
直列に接続することが必要となるが、低価格化を実現さ
せるという観点からはこれを同一基板上に連続的に形成
できることが不可欠である。
このような試みとしては、スプレレスフイルム表面に耐
熱性を有する樹脂膜を形成し、基板としたものあるいは
ポリイミド系高分子樹脂からなるフィルムを基板として
用いることなどがあるが、これらの有機樹脂表面に金属
等の薄膜を形成すると、金属薄膜と樹脂膜との接着性が
低く、信頼性の高い太陽箱、池はイクられなかった。ま
た、非晶質シリコン膜を形成する基板は十分な平担性を
もたなけれは、特性の良好な素子が得られず、このため
、これら耐熱性を有する樹脂膜の上には数千オンゲスト
ロー1、程度と薄い膜でfr、けれはならなかった。一
方、大面積でかつ優れた太陽電池を得るためには電極の
抵抗値を下げる必要があり、とh−らの薄い膜では十分
でなかった。
したがって本発明は前述した従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、面1熱性樹
脂験と接着性が高く、かつ抵抗値が低く、シかも下部電
極と基板との段差を小さくした非晶質シリコン太陽電池
を提供することにある。
〔発明の概要〕
このような目的を達成するために本発明は、耐熱性樹脂
膜に凹部を設け、該凹部に下部電極を植設したものであ
る。
〔発明の実施例〕
次に図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
図は本発明による非晶質シリコン太陽電池の=911を
示す要部断面構成図である。同図において、可撓性かつ
耐熱性を有する例えば板JLp約0.1 rnrnのス
テンレス基板1土に耐熱性樹脂膜2をP7さ約5μm程
度に形成する。この場合、この樹脂膜2の形成方法とし
ては、液状の樹脂をスピンナ、スプレー、ディップ法も
しくは印刷法により一様に塗布し、これを約350℃の
高温度で焼成して形成する。このように形成された樹脂
膜2上に厚さ約01mmの金属マスクを密着配置させ、
この金属マスクを密着した樹脂膜2に02プラズマある
いは02イオンを照射して樹脂膜2を厚さ211m 8
度の深さにエツチング除去し、凹部3を形成する。次に
スパッタリング法によシ、凹部3内に膜厚約2μm程度
のステンレス膜を形成した後、金属マスクを取り外すこ
とにより、厚さ約211mと膜厚が厚く、このため抵抗
値の極めて低い下部型1u48〜4dが所定間隔で形成
され、しかも樹脂膜2と各下部電極48〜4dとの段差
が少ない平担面が形成される。
寸だ、樹脂膜2と各下部電極4P、〜4dとの接着性i
d格段に優れたものとなる。次に各下部電極4a。
4b、4c、4d上にプラズマCVD法により基板温度
約250°Cでp+ 1 + Hの順にそれぞれ約30
0A。
5000A 、 150Aの厚さで非晶質シリコン膜5
a、5b。
5c、5dを形成し、さらに前記下部電極4 a r 
4 b+4c、4dと対向する非晶質シリコン膜4上に
は直接する各下部電極わt+4b、4c、4d上の一端
にまたがってIn2O3を約800Åの厚さにスパッタ
して透光性上部電極6a、6b、6c、6dをそJ]ぞ
れ形成する。最後にこれらの上部電極5a 、6b 、
6c 、6d上にS i O2を約2000 Xの厚さ
にスパッタして保設膜としての慣O2膜7を被着形成し
て4個直列に接続された非晶質シリコン太陽化、池を完
成した。、この場合、4個の非晶質シリコン太陽箱5池
の相互の接続は各上部電極(ia 、5b 、5c 、
6dの電極パターン形成と同時に形成され、また、上部
性FjL6dの一端部と下部電極4aの一端には出力電
圧取り出し用の端子4 a’、 6 d’がそれぞ)7
.形成されている。
このような措成において、金属マスクを耐熱性4ff、
I脂膜2に密着し、02プラズマあるいは02イメンを
照射してエツチングし、凹部3を形成してこの凹部3内
に下部電極4a〜4dを約2μmP度のJliiさに形
成できることから、抵抗値の極めて低い一ト部■71極
が形成できること、及び、i!if熱性樹熱性樹脂下2
電極4a〜4dとの段差を小さくすることができるので
、変換効率の優れた太陽↑f;、 71−1+;がイH
らI]か。さらに、エツチングと下部電極4R〜4dの
形成は同一・装置内において連続的に行なえること刀・
ら、耐熱性樹脂膜2と下部電極4a〜4dとの接着ケ4
−が良好で信頼性においても優れた太陽電池が得られた
このようにして形成された受光面積3.8 cdの太陽
電池は、約2001uxの螢光灯下において約27Vの
開放電圧と約25μAの短絡電流および0.62の曲線
因子であった。
なお、前述し六実施例においては、耐熱性樹脂膜2のエ
ツチングに02プラズマ+02イオンの照射を用いた場
合についで説明したが、このときに用いるガスはフロン
、アルゴンあるいはこれらの混合ガスを用いても良い。
また、前述した実施例において、マスクには金属を主成
分とした材料について説明したが、マスクの材料は金属
に限定されるものではなく、セラミックあるいはそれら
の複合材料であっても良い。
また、前述した実施例において、基板を、ステンレス板
とした場合について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、耐熱性樹脂板を用いても前述と全く
同様の効」、が得られZ、ことは勿計Iでを)る。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によIq、IrJ’、、1l
i1πき性イヤ1脂膜をエツチングして形成される凹部
内に下部電極を植設して形成することによシ、抵抗値が
極めて低く、かつ耐熱性樹脂との接着性が良い下部電極
が形成でき、高い出力電流でも損失のない高性能で高い
信頼性をもった非晶質シリコン太陽電池が得られるとい
う極めて優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
図は本発明による非晶質シリコン太陽電池の一例を示す
要部断面構成図である。 1・・°・ステンレス板、2・・・・耐熱性樹脂膜、3
・・・・凹部、4a〜4d・・・・下部電極、4a′・
・・・端子、5a〜5d・・・・非晶jJ3シリコン膜
、6a〜6d・・・・上部電極、C,+/・・・・端子
、7・・・・SiO2膜。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 表面に凹部が形成された耐熱性樹脂膜を有する基板と、
    前記凹部内に形成された下部電極と、前記下部電極上に
    形成された非晶質シリコン膜と、前記非晶質シリコン膜
    上に形成された上部電極とを少々くとも具備してなる非
    晶質シリコン太陽電池8
JP58060774A 1983-04-08 1983-04-08 非晶質シリコン太陽電池 Pending JPS59188177A (ja)

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