JPS59208792A - 半導体薄膜太陽電池の製造方法 - Google Patents
半導体薄膜太陽電池の製造方法Info
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- JPS59208792A JPS59208792A JP58083347A JP8334783A JPS59208792A JP S59208792 A JPS59208792 A JP S59208792A JP 58083347 A JP58083347 A JP 58083347A JP 8334783 A JP8334783 A JP 8334783A JP S59208792 A JPS59208792 A JP S59208792A
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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
- H01L31/02—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
-
- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、導電性基板上に上面に集電電極啼有する光
起電力発生層が支持され、光起電力が基板および集電電
極から取シ出される半導体薄膜太陽電池の製造方法に関
する。
起電力発生層が支持され、光起電力が基板および集電電
極から取シ出される半導体薄膜太陽電池の製造方法に関
する。
最近、太陽光発電の一環として太陽電池が注目を集め、
実用化に向けて研究開発が進められている。
実用化に向けて研究開発が進められている。
この種の太陽電池において光起電力発生層となる半導体
材料として、 Ｉ）単結晶シリコン １１）化合物半導体 １１１）多結晶シリコン ｔｖ）非晶質シリコン などがあけられる。実際の太陽電池の構造例として第１
図に導電性基板を用いた非晶質シリコン太陽電池を示す
。例えばステンレス鋼からなる導電性基板１の上に図示
しないが非晶質シリコン（以下ａ−８ｉと記す）のＰＩ
Ｎ構造からなる光起電力発生層を堆積し、その上に縁を
破線で示した透明電極２をＩＴＯ膜などで形成する。透
明電極２の上面にはできるだけ光の入射を妨げないよう
に幹部３１と枝部３２とからなる上部集電電極３が金属
膜で形成されている。ところが、この様な構造の太陽電
池では、光起電力発生層であるａ−３ｔ薄膜中にピンホ
ール等のショートポイントが発生し、上部電極３と下部
の導電性基板との間に１カ所でも短絡部分が形成される
と、この素子はすべての光起電力発生機能を失うという
欠点があった。
材料として、 Ｉ）単結晶シリコン １１）化合物半導体 １１１）多結晶シリコン ｔｖ）非晶質シリコン などがあけられる。実際の太陽電池の構造例として第１
図に導電性基板を用いた非晶質シリコン太陽電池を示す
。例えばステンレス鋼からなる導電性基板１の上に図示
しないが非晶質シリコン（以下ａ−８ｉと記す）のＰＩ
Ｎ構造からなる光起電力発生層を堆積し、その上に縁を
破線で示した透明電極２をＩＴＯ膜などで形成する。透
明電極２の上面にはできるだけ光の入射を妨げないよう
に幹部３１と枝部３２とからなる上部集電電極３が金属
膜で形成されている。ところが、この様な構造の太陽電
池では、光起電力発生層であるａ−３ｔ薄膜中にピンホ
ール等のショートポイントが発生し、上部電極３と下部
の導電性基板との間に１カ所でも短絡部分が形成される
と、この素子はすべての光起電力発生機能を失うという
欠点があった。
この発明は、導電性基板を用いた半導体薄膜太陽電池に
おいて、基板上にピンホール等のショートポイントが発
生した場合に、基板全体が光起電力機能を失い、太陽電
池として動作しなくなることを防ぐようにすることを目
的とする。
おいて、基板上にピンホール等のショートポイントが発
生した場合に、基板全体が光起電力機能を失い、太陽電
池として動作しなくなることを防ぐようにすることを目
的とする。
この発明は導電性基板上に光起電力発生層としての半導
体薄膜を堆積し、その上に透明電極を複数に分割形成し
、分割された透明電極各部分にそれぞれ集電電極を設け
て複数の太陽電池素子部分を構成し、各素子部分の集電
電極を共通の配線導体により接続し、いずれの素子部分
に基板と透明電極間の短絡があることを検知した場合、
その素子部分の集電電極を共通配線導体から分離するこ
とによって上記の目的を達成する。集電電極の分離は、
共通配線導体との接続部を局部的にエツチングあるいは
レーザトリミングすることによって行うのが有効であり
、これにょシ基板上の太陽電池全体の光起電力機能が失
われないで太陽電池として動作することができる。
体薄膜を堆積し、その上に透明電極を複数に分割形成し
、分割された透明電極各部分にそれぞれ集電電極を設け
て複数の太陽電池素子部分を構成し、各素子部分の集電
電極を共通の配線導体により接続し、いずれの素子部分
に基板と透明電極間の短絡があることを検知した場合、
その素子部分の集電電極を共通配線導体から分離するこ
とによって上記の目的を達成する。集電電極の分離は、
共通配線導体との接続部を局部的にエツチングあるいは
レーザトリミングすることによって行うのが有効であり
、これにょシ基板上の太陽電池全体の光起電力機能が失
われないで太陽電池として動作することができる。
第２図は、本発明の具体的な構造例を示すものとからな
る上部集電電極３を分割して（図でｉｄ３分割）形成し
、幹部３１と共通のバスパー４に接続しである。次にこ
のように構成した三つの素子部分１１，１２．１３を有
する太陽電池における短絡部分の検出法を示す。単一基
板１上の各素子部分の光出力特性を測定し、その際測定
する素子部分以外の素子群は、暗幕等をかぶせ光が当た
らないようにする。この方法を用いると、ショートポイ
ントを有する素子はその光出力特性において開放端電圧
Ｖｏｃがほぼ０とな９、容易に検出可能さなる。そのほ
かに、レーザ光を用いて全面をスキャニングし、光出力
の生じないピンホール部ヲ検出する方法もある。以上の
ようにして検出された短絡部分を有する太陽電池の構造
例を示した第３図において、ショートポイント５が存在
する場合、そのショートポイント５の存在する素子１１
の集電電極の幹部３１を接続部６においてブスバー４よ
り分離することにより、ショートポイントの発生してい
ない他の２個の素子１２．１３は、太陽１Ｌ池として働
き、基板全体が光起電力作用を失わないようにしている
。集電電極の具体的な分離法として、集電電極幹部３１
を構成している金属のエツチング液を用いて、分離しだ
い集電電極の幹部３１とバスパー４との接続部以外の部
分にレジスト等の保護膜を塗布し、前記エツチング液に
浸し、分離する方法がある。この他、ＹＡＧレーザ−、
ＣＯ２レーザー等のレーザー光を、分離したい集電電極
端部に照射して分離するレーザートリミング法がある。
る上部集電電極３を分割して（図でｉｄ３分割）形成し
、幹部３１と共通のバスパー４に接続しである。次にこ
のように構成した三つの素子部分１１，１２．１３を有
する太陽電池における短絡部分の検出法を示す。単一基
板１上の各素子部分の光出力特性を測定し、その際測定
する素子部分以外の素子群は、暗幕等をかぶせ光が当た
らないようにする。この方法を用いると、ショートポイ
ントを有する素子はその光出力特性において開放端電圧
Ｖｏｃがほぼ０とな９、容易に検出可能さなる。そのほ
かに、レーザ光を用いて全面をスキャニングし、光出力
の生じないピンホール部ヲ検出する方法もある。以上の
ようにして検出された短絡部分を有する太陽電池の構造
例を示した第３図において、ショートポイント５が存在
する場合、そのショートポイント５の存在する素子１１
の集電電極の幹部３１を接続部６においてブスバー４よ
り分離することにより、ショートポイントの発生してい
ない他の２個の素子１２．１３は、太陽１Ｌ池として働
き、基板全体が光起電力作用を失わないようにしている
。集電電極の具体的な分離法として、集電電極幹部３１
を構成している金属のエツチング液を用いて、分離しだ
い集電電極の幹部３１とバスパー４との接続部以外の部
分にレジスト等の保護膜を塗布し、前記エツチング液に
浸し、分離する方法がある。この他、ＹＡＧレーザ−、
ＣＯ２レーザー等のレーザー光を、分離したい集電電極
端部に照射して分離するレーザートリミング法がある。
次に、第４図（ａ） 、 （ｂ）を引用して本発明の光
起電力層に結晶質シリコンを用いた太陽電池に対する実
施例について述べる。第４図において、導電性基板２１
の上に、ＣＶＤ等において形成した多結晶シリコンを用
いてＰ−Ｎ接合、またはＮ−Ｐ接合を形成する二つの層
４１．４２を設け、その上に透明導電膜２２．集電電極
２３を順次分割形成し、各集電電極２３の幹部をバスパ
ー２４に接続した構造において、多結晶シリコン膜中に
ショートポイント５が発生した場合の応用例である。多
結晶シリコン膜の窓層のＰ層またはＮ層は一般に導電率
が０〜１０２（Ωの）１とａ−８ｔ膜（１０−’〜ｉ
ｏ−２（Ωｃｎ′Ｌ）−’）に比べ高いため、ショート
ポイント５の存在する素子部分の集電電極を分離するだ
けでは他の素子部分が太陽電池として作用せず、不十分
である。このため、図に示した様に、ショートポイント
５の存在する素子部分を、切断部７により他の単結晶シ
リコン膜部分から分離する。
起電力層に結晶質シリコンを用いた太陽電池に対する実
施例について述べる。第４図において、導電性基板２１
の上に、ＣＶＤ等において形成した多結晶シリコンを用
いてＰ−Ｎ接合、またはＮ−Ｐ接合を形成する二つの層
４１．４２を設け、その上に透明導電膜２２．集電電極
２３を順次分割形成し、各集電電極２３の幹部をバスパ
ー２４に接続した構造において、多結晶シリコン膜中に
ショートポイント５が発生した場合の応用例である。多
結晶シリコン膜の窓層のＰ層またはＮ層は一般に導電率
が０〜１０２（Ωの）１とａ−８ｔ膜（１０−’〜ｉ
ｏ−２（Ωｃｎ′Ｌ）−’）に比べ高いため、ショート
ポイント５の存在する素子部分の集電電極を分離するだ
けでは他の素子部分が太陽電池として作用せず、不十分
である。このため、図に示した様に、ショートポイント
５の存在する素子部分を、切断部７により他の単結晶シ
リコン膜部分から分離する。
なお、光起電力層としてＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化合物半
導体を用いた場合も多結晶シリコン膜の場合と同様であ
る。
導体を用いた場合も多結晶シリコン膜の場合と同様であ
る。
なお、本発明による太陽電池の構造において、単一基板
上の素子群の分割数を増やすことにより、短絡の発生し
た素子を除去することによってひきおこされる有効面積
の減少に伴う光生成電流の低下は低減できる。
上の素子群の分割数を増やすことにより、短絡の発生し
た素子を除去することによってひきおこされる有効面積
の減少に伴う光生成電流の低下は低減できる。
ｑの発明によれば、太陽電池を￥ｆ導電性基板上、光起
電力機能を有する半導体薄膜、分割形成された複数個の
透明電極、上部集電電極と順次形成する構造にし、半導
体薄膜中にショートポイントが発生し、上下電極が短絡
された素子部が検出された場合、その部分の集電電極を
エツチング液、もしくはレーザー元などにより切シ離す
ので、短絡部分を有しない他の素子部が光起電力機能を
保ち、基板全体が役に立たなくなる事態が生ずることを
阻止することができる。この発明は製造中に生じたショ
ートポイントに対してばかりでなく、使用中の機械的な
損傷により上下電極が短絡する場合の太陽電池の再生に
も利用できるので、半導体薄膜太陽電池の普及に対して
極めて有効である。
電力機能を有する半導体薄膜、分割形成された複数個の
透明電極、上部集電電極と順次形成する構造にし、半導
体薄膜中にショートポイントが発生し、上下電極が短絡
された素子部が検出された場合、その部分の集電電極を
エツチング液、もしくはレーザー元などにより切シ離す
ので、短絡部分を有しない他の素子部が光起電力機能を
保ち、基板全体が役に立たなくなる事態が生ずることを
阻止することができる。この発明は製造中に生じたショ
ートポイントに対してばかりでなく、使用中の機械的な
損傷により上下電極が短絡する場合の太陽電池の再生に
も利用できるので、半導体薄膜太陽電池の普及に対して
極めて有効である。
第１図は導電性基板上に形成されたａ−８ｔ太陽電池の
構造例を示す平面図、第２図は本発明の一実施例におけ
るａ−８ｉ太陽電池の平面図、第３図はそのショートポ
イントが発生した場合の実施例を示す平面図、第４図は
本発明の多結晶シリコン太陽電池における実施例を示し
、（ａ）は平面図、（ｂ）（は（ａ）のｘ −ｘ’線断
面図である。 １．２１・導電性基板、１１，１２．１３ ・ａ−８
ｉ太陽電池素子部分、３．２３ 集電電極、４．２４
・ブスバー、５・・ショートポイント、６．７ 切断１
分離部。 ｌ ′ｆ−２閃
構造例を示す平面図、第２図は本発明の一実施例におけ
るａ−８ｉ太陽電池の平面図、第３図はそのショートポ
イントが発生した場合の実施例を示す平面図、第４図は
本発明の多結晶シリコン太陽電池における実施例を示し
、（ａ）は平面図、（ｂ）（は（ａ）のｘ −ｘ’線断
面図である。 １．２１・導電性基板、１１，１２．１３ ・ａ−８
ｉ太陽電池素子部分、３．２３ 集電電極、４．２４
・ブスバー、５・・ショートポイント、６．７ 切断１
分離部。 ｌ ′ｆ−２閃
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）４電性基板上に光起電力発生層としての半導体尚膜
を堆積し、該薄膜の上に透明電極を複数に分割形成し、
分割された透明電極各部分にそれぞれ集電電極を設けて
複数の太陽電池素子部分を構成し、各素子部分の集電電
極を共通の配線導体により接続し、いずれかの素子部分
に基板と透明電極間の短絡があることを検知した場合、
該素子部分の集電電極を共通配線導体から分離すること
を特徴とする半導体薄膜太陽電池の製造方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、集′亀
電極の分離を配線導体との接続部を局部的にエツチング
することによって行うことを特徴さする半導体薄膜太陽
電池の製造方法。 ３）特許請求の範囲第１項記載の方法において、集′屯
電極の分離を配線導体との接続部を局部的にレーザトリ
ミングすることによって行うことを特徴とする半導体薄
膜太陽電池の製造方法０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58083347A JPS59208792A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 半導体薄膜太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58083347A JPS59208792A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 半導体薄膜太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59208792A true JPS59208792A (ja) | 1984-11-27 |
Family
ID=13799902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58083347A Pending JPS59208792A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 半導体薄膜太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59208792A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06207406A (ja) * | 1993-01-11 | 1994-07-26 | Sekisui Jushi Co Ltd | 自発光式道路鋲 |
| JP2010056229A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽電池モジュール |
-
1983
- 1983-05-12 JP JP58083347A patent/JPS59208792A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06207406A (ja) * | 1993-01-11 | 1994-07-26 | Sekisui Jushi Co Ltd | 自発光式道路鋲 |
| JP2010056229A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽電池モジュール |
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