JPS60144981A - 光発電素子およびその製造方法 - Google Patents
光発電素子およびその製造方法Info
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- JPS60144981A JPS60144981A JP59000327A JP32784A JPS60144981A JP S60144981 A JPS60144981 A JP S60144981A JP 59000327 A JP59000327 A JP 59000327A JP 32784 A JP32784 A JP 32784A JP S60144981 A JPS60144981 A JP S60144981A
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Classifications
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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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- H01L31/00—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
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
- H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
-
- 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
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ｉｚ光発電素子およびその製造方法に係わシ、特
にアモルファスシリコンを主材料とする集積形太陽電池
の直列接続構造およびその接続構造の形成方法に関する
ものである。
にアモルファスシリコンを主材料とする集積形太陽電池
の直列接続構造およびその接続構造の形成方法に関する
ものである。
従来、この櫛の集積形太陽電池は、複数の上。
下電極間にアモルファスシリコン層を介在させて形成さ
れる複数の発電区域と、これらの隣接する各発電区域相
互間をアモルファスシリコンを介在させず単なる隣接す
る発電区域の異極電極同志を電気的に接続させて形成で
れる接続区域とを一枚の基板上に形成して構成される。
れる複数の発電区域と、これらの隣接する各発電区域相
互間をアモルファスシリコンを介在させず単なる隣接す
る発電区域の異極電極同志を電気的に接続させて形成で
れる接続区域とを一枚の基板上に形成して構成される。
しかしながら、このように構成される集積形太＠電池は
、発電区域のみにアモルファスシリコンＭを形成してい
るため、アモルファスシリコン層成膜時に接続区域を保
砿するマスクが必要となり製造装置ｔが大型かつ複雑と
なるとともに、歩留シ低下によるコストアップを生じる
という欠点があった。
、発電区域のみにアモルファスシリコンＭを形成してい
るため、アモルファスシリコン層成膜時に接続区域を保
砿するマスクが必要となり製造装置ｔが大型かつ複雑と
なるとともに、歩留シ低下によるコストアップを生じる
という欠点があった。
したがって、本発明ｒｚ、 ＃σ述した従来の欠点を＃
消するためになされたものであシ、その目的とするとこ
ろ＋Ｘ、特性を低下ａせることなく、低コストで得られ
る元発電素子？徒供することにある。
消するためになされたものであシ、その目的とするとこ
ろ＋Ｘ、特性を低下ａせることなく、低コストで得られ
る元発電素子？徒供することにある。
また、このような先発′ＩＩＬ菓子を高歩Ｗ勺で生産可
カｅとした製造方法を提供することにある。
カｅとした製造方法を提供することにある。
このような目的を達成するために不発゛明は、羞狐上の
上、下篭極間全面にわたってアモルファスシリコンノー
′Ｊｋ設け、接続区域のみアモルファスシリコンｊｆｉ
を電気的に破壊し抵抗値の低い導電部を形成するもので
ある。
上、下篭極間全面にわたってアモルファスシリコンノー
′Ｊｋ設け、接続区域のみアモルファスシリコンｊｆｉ
を電気的に破壊し抵抗値の低い導電部を形成するもので
ある。
すなわち、アモルファスシリコン層を発電区域および接
続区域に一括して形成すると１１発電区域にｅよフォト
ダイオードが、接続区域にｉはブロッキングダイオード
がそれぞれ形成される。このうち、フォトダイオードは
太陽電池として動作し、ブロッキングダイオードは起電
力を阻止する方向に動作するので、このブロッキングダ
イオードを電気的に選択破壊、することによって光発電
素子を形成するものである。
続区域に一括して形成すると１１発電区域にｅよフォト
ダイオードが、接続区域にｉはブロッキングダイオード
がそれぞれ形成される。このうち、フォトダイオードは
太陽電池として動作し、ブロッキングダイオードは起電
力を阻止する方向に動作するので、このブロッキングダ
イオードを電気的に選択破壊、することによって光発電
素子を形成するものである。
次に図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図（ａ） 、 （ｂ）は本発明による光発電素子と
して例えば果横形太陽電池の一例を示す図であｐ１同図
（ａ）に平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＩ −Ｉ’
断面図である。同図において、まず、絶縁性基板１上に
例えばステンレスあるいはクロム蒸着換からなる下部電
極２およびその引き出し接続部２ａを複数個一体形成す
る。この場合、この下部電極２およびその引き出し接続
部２ａは成膜時にマスクによシ形成するかもしくは成膜
後にホトレジストをマスクとじてエツチングしバターニ
ングすれば良い。
して例えば果横形太陽電池の一例を示す図であｐ１同図
（ａ）に平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＩ −Ｉ’
断面図である。同図において、まず、絶縁性基板１上に
例えばステンレスあるいはクロム蒸着換からなる下部電
極２およびその引き出し接続部２ａを複数個一体形成す
る。この場合、この下部電極２およびその引き出し接続
部２ａは成膜時にマスクによシ形成するかもしくは成膜
後にホトレジストをマスクとじてエツチングしバターニ
ングすれば良い。
次に、基板ｌ上の全面にプラズマＣＶＤ法によりシラン
ガスをグロー放電してアモルファスシリコン層３を形成
する。この場合、シランガス中に微量のシボランガスも
しく（′よフォスフインガスをドープすることによシ、
電気的特性をｐ形もしくはｎ形にそれぞれ制御すること
ができる。したがって、アモルファスシリコン層３はこ
のようにして形成Ｉｎｆｃｐｉｎ形ダイオードとなるが
、マスク成膜の必要がないので、同図（ａ） 、 （ｂ
）に示すように基似ｌと同じ大きさで形成される。次に
、このアモルファスシリコン績３上の前記各下部電極２
と対応する部位にスパッタリング法により、酸化インジ
ウムからなる透光性の上部′成極４およびその引き出し
接＠部４ａＶ形成する。これによって第１゜第２．第３
の発電区域５．６．７および第１．第２の接続区域８．
９がそれぞれ形成される。そして、これらの発電区域＞
、６．７ではアそル７アスシリコンＪ１＃３からなるＰ
ａ１ｅ”ダイオードが下部１ｉｃ４１２と上部電極今と
で挾持されているので一上部電極４の上方から入射した
光を電子と正孔とに分離することができる。すなわち、
光起電力γ発生することが可能となる。また、接続区域
８゜９も前述した発′或区域５，６．７と同様に下部電
極２の引き出し接続ｓ２ａとアモルファスシリコンノー
３と下部電極４の引き出し接続部４ａとから形成されて
おシ、同様にｐ＋ｉ＋ｎダイオードを構成している。し
かしながら、電気的接続の方向が発電区域５．６．７と
逆方向に直列接続ぢれる。
ガスをグロー放電してアモルファスシリコン層３を形成
する。この場合、シランガス中に微量のシボランガスも
しく（′よフォスフインガスをドープすることによシ、
電気的特性をｐ形もしくはｎ形にそれぞれ制御すること
ができる。したがって、アモルファスシリコン層３はこ
のようにして形成Ｉｎｆｃｐｉｎ形ダイオードとなるが
、マスク成膜の必要がないので、同図（ａ） 、 （ｂ
）に示すように基似ｌと同じ大きさで形成される。次に
、このアモルファスシリコン績３上の前記各下部電極２
と対応する部位にスパッタリング法により、酸化インジ
ウムからなる透光性の上部′成極４およびその引き出し
接＠部４ａＶ形成する。これによって第１゜第２．第３
の発電区域５．６．７および第１．第２の接続区域８．
９がそれぞれ形成される。そして、これらの発電区域＞
、６．７ではアそル７アスシリコンＪ１＃３からなるＰ
ａ１ｅ”ダイオードが下部１ｉｃ４１２と上部電極今と
で挾持されているので一上部電極４の上方から入射した
光を電子と正孔とに分離することができる。すなわち、
光起電力γ発生することが可能となる。また、接続区域
８゜９も前述した発′或区域５，６．７と同様に下部電
極２の引き出し接続ｓ２ａとアモルファスシリコンノー
３と下部電極４の引き出し接続部４ａとから形成されて
おシ、同様にｐ＋ｉ＋ｎダイオードを構成している。し
かしながら、電気的接続の方向が発電区域５．６．７と
逆方向に直列接続ぢれる。
第２図はその等価回路を示したものである。同図におい
て、５’、 ６’、 ７’がそれぞれ第１．第２．第３
の発電区域５，６．７に形成される第１．第２゜第３の
ダイオード、８／、９／は第１．第２の接続区域８．９
に形成される第４．第５のダイオード、２８は前記下Ｓ
ｔ極２の引き出し接続部、４８μ前記上部電極今の引き
出し接続部である。このように発電区域５，６．７に形
成ちれるダイオード５’、 ６／Ｉ ７’は接続方向が
逆方向となる。ここで、発電用ダイオード５’、 ６’
、 ７’には順方向とな９、接続用ダイオード８’、９
’には逆方向となるように外部から直流電圧を印加する
と、接続用ダイオード８’、９’のみに電圧が加わる。
て、５’、 ６’、 ７’がそれぞれ第１．第２．第３
の発電区域５，６．７に形成される第１．第２゜第３の
ダイオード、８／、９／は第１．第２の接続区域８．９
に形成される第４．第５のダイオード、２８は前記下Ｓ
ｔ極２の引き出し接続部、４８μ前記上部電極今の引き
出し接続部である。このように発電区域５，６．７に形
成ちれるダイオード５’、 ６／Ｉ ７’は接続方向が
逆方向となる。ここで、発電用ダイオード５’、 ６’
、 ７’には順方向とな９、接続用ダイオード８’、９
’には逆方向となるように外部から直流電圧を印加する
と、接続用ダイオード８’、９’のみに電圧が加わる。
そして、この電圧を１段当９１０〜１００Ｖ程度印加す
ると、接続用ダイオード８’、 ９’の接合が破壊され
てオーミックとなり、この抵抗値ｒｆ、通常約ＩＫΩ程
度となる。
ると、接続用ダイオード８’、 ９’の接合が破壊され
てオーミックとなり、この抵抗値ｒｆ、通常約ＩＫΩ程
度となる。
このようにして接続用ダイオード８’、９’を低抵抗化
することができる。このとき、発電用ダイオード５’、
６’、 ７’にｒＪ：順方向電流が流れるが、この順
方向電流でダイオード５’、 ６’、 ７’を破壊する
には通常約１０ Ａ／ｄ程度の電流密度が必要である。
することができる。このとき、発電用ダイオード５’、
６’、 ７’にｒＪ：順方向電流が流れるが、この順
方向電流でダイオード５’、 ６’、 ７’を破壊する
には通常約１０ Ａ／ｄ程度の電流密度が必要である。
したがって、接続用ダイオード８’、 ９’を破壊する
ときには１Ｏ−８〜１Ｏ−ＩＡ４度の電流リミッタを設
けておけば、発電用ダイオード５／、 ６／、 ７／の
特性を損なうことはない。
ときには１Ｏ−８〜１Ｏ−ＩＡ４度の電流リミッタを設
けておけば、発電用ダイオード５／、 ６／、 ７／の
特性を損なうことはない。
以上説明したように本発明によれば、接続区域をアモル
ファスシリコン層の外側に設ける必要がなくなるので、
接続区域と発電区域とを近接配置させることが可能とな
夛、アクティブエリアを増大させることができる。また
、アモルファスシリコン層をバターニング形成しなくて
も光発電素子が形成できるので、アモルファスシリコン
層形成時のマスクが不要となシ、歩留シを大幅に向上さ
せることができるなどの極めて優れた効果が得られる。
ファスシリコン層の外側に設ける必要がなくなるので、
接続区域と発電区域とを近接配置させることが可能とな
夛、アクティブエリアを増大させることができる。また
、アモルファスシリコン層をバターニング形成しなくて
も光発電素子が形成できるので、アモルファスシリコン
層形成時のマスクが不要となシ、歩留シを大幅に向上さ
せることができるなどの極めて優れた効果が得られる。
第１図（ａ） 、 （ｂ）は本発明による光発電素子の
一例を示す集積形太陽電池の要部平面図、そのＩ −ｆ
’Ｗｒ面図、第２図は箒１図（Ｊｌ） 、 （ｂ） Ｉ
ｃ示す集積形太陽′鑞池の勢価回路図である。 ｌ・・・・ＩＩＡ緑性基板、２・・・・下部電極、２ａ
・・・・引き出し接続部、３・・・・アモルファスシリ
コン層、４・・・・上部電極、４ａ・・・・引き出し接
続部、５・・・・Ｍｌの発電区域、５′・・・・第１の
ダイオード、６・・・・第２の発電区域、６′・・−＠
２のダイオード、７・・・・第３の発電区域、７′・・
・・第３のダイオード、８・・・・第１の接続区域、８
’−・・・第４のダイオ−、ド、９・・・・第２の接続
区域、９′・・−第５のダイオード。
一例を示す集積形太陽電池の要部平面図、そのＩ −ｆ
’Ｗｒ面図、第２図は箒１図（Ｊｌ） 、 （ｂ） Ｉ
ｃ示す集積形太陽′鑞池の勢価回路図である。 ｌ・・・・ＩＩＡ緑性基板、２・・・・下部電極、２ａ
・・・・引き出し接続部、３・・・・アモルファスシリ
コン層、４・・・・上部電極、４ａ・・・・引き出し接
続部、５・・・・Ｍｌの発電区域、５′・・・・第１の
ダイオード、６・・・・第２の発電区域、６′・・−＠
２のダイオード、７・・・・第３の発電区域、７′・・
・・第３のダイオード、８・・・・第１の接続区域、８
’−・・・第４のダイオ−、ド、９・・・・第２の接続
区域、９′・・−第５のダイオード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、上、下部′醒極間にアモルファスシリコン層を挾持
させてなる複数の発電区域が基板上に形成されるととも
に、前記アモルファスシリコン層が前記谷発゛畦区域と
隣接する発電区域を電気的に接続する区域にわたって票
がシ、かつ接続区域の前記アモルファスシリコン層が選
択的に抵抗値の低い導電部を有していることを特徴とし
た光発電素子。 ２ 基板上に複数の下部電極を形成する工程と、前記下
部′に極が形成された基板上全面にアモルファスシリコ
ン層を形成する工程と、前記アモルファスシリコン層上
の前記下部電極・と対応する部位に透光性上部電極を形
成し前記下部電極と上部電極との間にアモルファスシリ
コン層を゛介在させたＭ数の発電区域と相互に隣接する
前記下部電極と上部電極との間にアモルファスシリコン
！＃を介在させた複数の接続区域とを形成する工程と、
前記発電区域が順方向、接続区域が逆方向となるように
両端側上、下部電極間に直流電圧を印加し前記接続区域
の前記アモルファスシリコンＮＩ勿選択的に破壊させる
工程とを富むことを特徴とした光発電素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59000327A JPS60144981A (ja) | 1984-01-06 | 1984-01-06 | 光発電素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59000327A JPS60144981A (ja) | 1984-01-06 | 1984-01-06 | 光発電素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60144981A true JPS60144981A (ja) | 1985-07-31 |
Family
ID=11470808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59000327A Pending JPS60144981A (ja) | 1984-01-06 | 1984-01-06 | 光発電素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60144981A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4773943A (en) * | 1986-03-31 | 1988-09-27 | Kyocera Corporation | Photovoltaic device and a method of producing the same |
-
1984
- 1984-01-06 JP JP59000327A patent/JPS60144981A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4773943A (en) * | 1986-03-31 | 1988-09-27 | Kyocera Corporation | Photovoltaic device and a method of producing the same |
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