JPS6153783A - 非晶質シリコン太陽電池 - Google Patents
非晶質シリコン太陽電池Info
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- JPS6153783A JPS6153783A JP59174886A JP17488684A JPS6153783A JP S6153783 A JPS6153783 A JP S6153783A JP 59174886 A JP59174886 A JP 59174886A JP 17488684 A JP17488684 A JP 17488684A JP S6153783 A JPS6153783 A JP S6153783A
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- Japan
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- amorphous silicon
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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
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
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- 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
- H01L31/042—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
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- Power Engineering (AREA)
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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〕
本発明は非晶質シリコン太陽電池に係わシ、特に非晶質
シリコン膜の保Ｍｕ造に関するものである０ 〔発明の背景〕 近年、新しいエネルギー源として太陽光発電への関心が
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。これは太陽光
エネルギーが無公害で枯１′８する心配がないこと、ま
た従来の太＠電池、例えば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の
に対して非晶質シリコン太陽電池は大幅な低価格が実現
可能と考えられるためである。
シリコン膜の保Ｍｕ造に関するものである０ 〔発明の背景〕 近年、新しいエネルギー源として太陽光発電への関心が
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。これは太陽光
エネルギーが無公害で枯１′８する心配がないこと、ま
た従来の太＠電池、例えば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の
に対して非晶質シリコン太陽電池は大幅な低価格が実現
可能と考えられるためである。
しかしながら、非晶質シリコン太陽電池を実用化するた
めには解決を必敬とする多数の問題点があることも明ら
かにされている。その最大の問題点としては、光の長時
間照射に伴なう変換効率の低下（光劣化〕でちる（高橋
、小長井著「アモルファス太陽電池」昭晃堂、１９８３
、Ｐ１９７）。
めには解決を必敬とする多数の問題点があることも明ら
かにされている。その最大の問題点としては、光の長時
間照射に伴なう変換効率の低下（光劣化〕でちる（高橋
、小長井著「アモルファス太陽電池」昭晃堂、１９８３
、Ｐ１９７）。
この光劣化は１層中にＢ（ホウ素）をドープすることに
より抑制できることが知られている。しかしながら、発
明者等の実験結果によれば、Ａ Ｍ １（１００ｍＷ
／ ｃｍ” ）光を長時間照射後に螢光灯１５０ｔｕ
ｘ 下で出力特性を計画すると、短絡電流１ｇｅと曲
線因子ＦＦ’の低下はほぼ完全に抑止できるが、開放電
圧Ｖｏｅの低下を抑制することができなかった。
より抑制できることが知られている。しかしながら、発
明者等の実験結果によれば、Ａ Ｍ １（１００ｍＷ
／ ｃｍ” ）光を長時間照射後に螢光灯１５０ｔｕ
ｘ 下で出力特性を計画すると、短絡電流１ｇｅと曲
線因子ＦＦ’の低下はほぼ完全に抑止できるが、開放電
圧Ｖｏｅの低下を抑制することができなかった。
したがって本発明は前述従来の問題に鑑みてなされ／ヒ
ものであ）、その目的とするところは、開放１１ε圧の
低下を抑制して強い光の長時間照射に伴なう変換効率の
低下を少なくさせた非晶質シリコン太陽電池を提供する
ことにある。
ものであ）、その目的とするところは、開放１１ε圧の
低下を抑制して強い光の長時間照射に伴なう変換効率の
低下を少なくさせた非晶質シリコン太陽電池を提供する
ことにある。
このような目的を達成するために本発明による非晶質シ
リコン太陽電池は、非晶質シリコン膜と接融する透’Ｊ
［極上に、光吸収係数が１０’ ｃｍ −”となる波長
が透明電極のそれよシも長波長である物質からなる膜を
設けたものでおる。
リコン太陽電池は、非晶質シリコン膜と接融する透’Ｊ
［極上に、光吸収係数が１０’ ｃｍ −”となる波長
が透明電極のそれよシも長波長である物質からなる膜を
設けたものでおる。
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図および第２図は本発明による非晶４５シリコン太
陽電池の一例を説明するための図であυ、ａｒｘ １
ｈけ一部破断乎面図、第２図はそのＩ−Ｉ’断面図であ
る。これらの図において、可撓性かつ耐熱性を有する例
えば板厚約１００μｍ程度のステンレス基板１の表面に
耐熱性を有する高分子樹脂膜２を約５μｍ程度の厚さに
被着形成する。この場合、この高分子樹脂膜２は液状の
高分子樹脂膜ラ し、これを約３５０℃程度の温度に加熱し硬化させて形
成する。このようにして高分子樹脂膜２が形成された基
板１上にステンレスをスパッタして膜厚的２０００Ａ
程度の背面Ｎ、８３ｍ 、 ３ｂ 、 ３ｃ、３ｄをそ
れぞれ所定間隔幅で形成する。次にこれらの各背面電極
３ａ、３ｂ、３ｅ、３ｄおよび高分子樹脂膜２上に基板
温度約２５０℃でプラズマＣＶＤ法によｐｐ、ｔ、ｎ／
ｉｆの順序で非晶質シリコン膜４を形成する。この場合
、非晶質シリコン膜４のＪ）、ｉ、ｎ層をプラズマＣＶ
Ｄ法により成膜する際の原料ガスは、５ｉＨ４（シラン
）と適量のＡｒ（アルゴン）またはＨｚ（水素）とを含
む混合ガス中に、１）層形成時はＢｚＨａ（ジボラン）
を、ｎ層形成時はＰＨ３（ホスフィン）をそれぞ
１れドーピングガスとして少量添加し、ｉＮｌ
の形成時にはＳｉＨ４に対してＢ、 Ｈ，を約２ｐｐｍ
８度添加してＢ（ホウ素）をドーピングさせる。このよ
うにしてｐ層は約３０ＯＡ 、１層は約５０ｏＯコン膜
４を形成する。次に非晶質シリコン膜４を形成後、各背
面型’［３ａ 、 ３ｂ 、 ３ｃ １３ｄ上に非晶質
シリコン膜４を挾みかつ隣接する各背面１Ｔｉ極３ａ
、３ｂ 、３ｃ 、３ｄ上の一端部にまたがってＩｎｚ
Ｏ３５ｎＯｚを約７０ＯＡのＪ早さにスパッタリングし
て透明電４選５ａ ＋ ｓｂ ｔ ５ｃ ｌ ５ｄ 孕
それぞれ被着形成し、各光電変換素子の出力が［１１列
接続でれるようにイ？り成する。最後にこれらの透明電
極５ａ 、５ｂ 、５ｃ 、５ｄおよび非晶質シリコン
膜４土にＺ ｎ Ｓ □、５−３ ｏ□、５を約２００
０Ａの厚さにスパッタリングして光吸収係数の大きい光
吸収膜６を被着形成し、光・電変換素子が４細面列接抄
された非晶質シリコン太ｉす電池を完成する。この場合
、４個の光電度換；（ｉ子の相互の陸続は各透明電’ｔ
ｆｊ５ａ 、 ５ｂ 、 ５ｃ 、 ５ｄの１１χ極パ
ターンの形成と同時に形成され、外だ、透明’Ａ′Ｌ款
５ａの一部４部と背面型％３ｄの一端部には出力電圧取
り出し用の端子５ａ’、３ｄ’がそれぞれ形成されてい
る。
陽電池の一例を説明するための図であυ、ａｒｘ １
ｈけ一部破断乎面図、第２図はそのＩ−Ｉ’断面図であ
る。これらの図において、可撓性かつ耐熱性を有する例
えば板厚約１００μｍ程度のステンレス基板１の表面に
耐熱性を有する高分子樹脂膜２を約５μｍ程度の厚さに
被着形成する。この場合、この高分子樹脂膜２は液状の
高分子樹脂膜ラ し、これを約３５０℃程度の温度に加熱し硬化させて形
成する。このようにして高分子樹脂膜２が形成された基
板１上にステンレスをスパッタして膜厚的２０００Ａ
程度の背面Ｎ、８３ｍ 、 ３ｂ 、 ３ｃ、３ｄをそ
れぞれ所定間隔幅で形成する。次にこれらの各背面電極
３ａ、３ｂ、３ｅ、３ｄおよび高分子樹脂膜２上に基板
温度約２５０℃でプラズマＣＶＤ法によｐｐ、ｔ、ｎ／
ｉｆの順序で非晶質シリコン膜４を形成する。この場合
、非晶質シリコン膜４のＪ）、ｉ、ｎ層をプラズマＣＶ
Ｄ法により成膜する際の原料ガスは、５ｉＨ４（シラン
）と適量のＡｒ（アルゴン）またはＨｚ（水素）とを含
む混合ガス中に、１）層形成時はＢｚＨａ（ジボラン）
を、ｎ層形成時はＰＨ３（ホスフィン）をそれぞ
１れドーピングガスとして少量添加し、ｉＮｌ
の形成時にはＳｉＨ４に対してＢ、 Ｈ，を約２ｐｐｍ
８度添加してＢ（ホウ素）をドーピングさせる。このよ
うにしてｐ層は約３０ＯＡ 、１層は約５０ｏＯコン膜
４を形成する。次に非晶質シリコン膜４を形成後、各背
面型’［３ａ 、 ３ｂ 、 ３ｃ １３ｄ上に非晶質
シリコン膜４を挾みかつ隣接する各背面１Ｔｉ極３ａ
、３ｂ 、３ｃ 、３ｄ上の一端部にまたがってＩｎｚ
Ｏ３５ｎＯｚを約７０ＯＡのＪ早さにスパッタリングし
て透明電４選５ａ ＋ ｓｂ ｔ ５ｃ ｌ ５ｄ 孕
それぞれ被着形成し、各光電変換素子の出力が［１１列
接続でれるようにイ？り成する。最後にこれらの透明電
極５ａ 、５ｂ 、５ｃ 、５ｄおよび非晶質シリコン
膜４土にＺ ｎ Ｓ □、５−３ ｏ□、５を約２００
０Ａの厚さにスパッタリングして光吸収係数の大きい光
吸収膜６を被着形成し、光・電変換素子が４細面列接抄
された非晶質シリコン太ｉす電池を完成する。この場合
、４個の光電度換；（ｉ子の相互の陸続は各透明電’ｔ
ｆｊ５ａ 、 ５ｂ 、 ５ｃ 、 ５ｄの１１χ極パ
ターンの形成と同時に形成され、外だ、透明’Ａ′Ｌ款
５ａの一部４部と背面型％３ｄの一端部には出力電圧取
り出し用の端子５ａ’、３ｄ’がそれぞれ形成されてい
る。
このように構成された非晶質シリコン太陽電池は、非晶
質シリコン膜４および透明電極５ ａ ｔ ５ｂ、 ５
ｃ 、 Ｓｄ上に、光吸収係数が１０４α−１となる波
長が透明％似５ ａ Ｈ５ｂ Ｊ ５ｃ ｔ ５ ｄの
それよりも長波長となるＺｎ５ｏ、５ Ｓｅ０．５組
成からなる光吸収膜６を設けたことによって、強い光が
この光吸収膜６に吸収され、非晶質シリコン膜４へ到達
しなくなシ、シたがって非晶質シリコン膜４を保護する
ことができる。すなわち、前述した光の長時間照射に伴
なう変換効率の低下（九袋化）は、非晶質シリコン膜の
透明電極５ａ〜５ｄに近い倶ｊの膜（α劣化によるもの
であυ、これがその領域での光吸収に起因しており、そ
の領域で吸収される光は入射スペクトルの短波長側の光
であるので、透明電ｉ５ａ〜５ｄよυも光吸収係数の大
きいブ０吸収膜を透明電極５ａ、５ｂ、５ｃ、Ｓｄ上に
形成することによって、それらの光がこの光吸収月勺６
に吸収されるので、非晶質シリコン膜４の強い光による
膜劣化を防止することができる。
質シリコン膜４および透明電極５ ａ ｔ ５ｂ、 ５
ｃ 、 Ｓｄ上に、光吸収係数が１０４α−１となる波
長が透明％似５ ａ Ｈ５ｂ Ｊ ５ｃ ｔ ５ ｄの
それよりも長波長となるＺｎ５ｏ、５ Ｓｅ０．５組
成からなる光吸収膜６を設けたことによって、強い光が
この光吸収膜６に吸収され、非晶質シリコン膜４へ到達
しなくなシ、シたがって非晶質シリコン膜４を保護する
ことができる。すなわち、前述した光の長時間照射に伴
なう変換効率の低下（九袋化）は、非晶質シリコン膜の
透明電極５ａ〜５ｄに近い倶ｊの膜（α劣化によるもの
であυ、これがその領域での光吸収に起因しており、そ
の領域で吸収される光は入射スペクトルの短波長側の光
であるので、透明電ｉ５ａ〜５ｄよυも光吸収係数の大
きいブ０吸収膜を透明電極５ａ、５ｂ、５ｃ、Ｓｄ上に
形成することによって、それらの光がこの光吸収月勺６
に吸収されるので、非晶質シリコン膜４の強い光による
膜劣化を防止することができる。
このようにして（ｊ〜成された非晶質シリコン太陽電池
は、Ａ Ｍ １ （１００ｍＷ／ ｃｒｎ ” ）光
を約１０００分照射する前、後の出力特性を白色螢光灯
約１５０ Ｌｕｘ下でｄ（］］定した結果、開放電圧ｖ
ｏｃの低下を約５φ以下に抑制することができた。比較
例としてＭｆＪ述した光吸収ｆＪ＆６を設けない従来の
ものでは開放電圧ｖｏｃが２０〜２５チ低下していた。
は、Ａ Ｍ １ （１００ｍＷ／ ｃｒｎ ” ）光
を約１０００分照射する前、後の出力特性を白色螢光灯
約１５０ Ｌｕｘ下でｄ（］］定した結果、開放電圧ｖ
ｏｃの低下を約５φ以下に抑制することができた。比較
例としてＭｆＪ述した光吸収ｆＪ＆６を設けない従来の
ものでは開放電圧ｖｏｃが２０〜２５チ低下していた。
なお、前述した実施例においては、光吸収膜としてＺｎ
Ｓ□、５Ｓｅ０．５組成膜を用い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、光吸収
係数が１０’ｃｍ″″ｌとなる波長が透明電極のそれよ
り長波長である物質膜でちれは良い。
Ｓ□、５Ｓｅ０．５組成膜を用い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、光吸収
係数が１０’ｃｍ″″ｌとなる波長が透明電極のそれよ
り長波長である物質膜でちれは良い。
以上説明したように本発明によれば、強い光の太陽箱、
池が得られるという極めて便れた効果を有する。
池が得られるという極めて便れた効果を有する。
第１図、第２図は本発明による非晶質シリコン太陽電池
の一例を説明するための一部破断乎面図。 そのＩ−Ｉ’断面図である。 １・侮・・ステンレス基板、２・・・・高分子樹脂膜、
３ａ 、 ３ｂ 、 ３ｃ 、 ３ｄ ＠ ＠ １１１
１背面電極、４・・・命非晶質シリコン膜、５ａ、５ｂ
、５ｃ。 ５ｄ・・・・透明電極、６・・・・光吸収膜。 メー′Ｔ′−＼ 代理人 弁理士 高 橋 明 夫 （：、−、’ ＋
。 ゝ・−−
の一例を説明するための一部破断乎面図。 そのＩ−Ｉ’断面図である。 １・侮・・ステンレス基板、２・・・・高分子樹脂膜、
３ａ 、 ３ｂ 、 ３ｃ 、 ３ｄ ＠ ＠ １１１
１背面電極、４・・・命非晶質シリコン膜、５ａ、５ｂ
、５ｃ。 ５ｄ・・・・透明電極、６・・・・光吸収膜。 メー′Ｔ′−＼ 代理人 弁理士 高 橋 明 夫 （：、−、’ ＋
。 ゝ・−−
Claims (1)
- 非晶質シリコン膜と、この非晶質シリコン膜の一方の面
に接触配置された透明電極と、この非晶質シリコン膜の
他方の面に接触配置された背面電極とを少なくとも備え
た非晶質シリコン太陽電池において、前記透明電極上に
、光吸収係数が１０＾４ｃｍ＾−＾１となる波長が透明
電極のそれより長波長となる物質膜を設けたことを特徴
とする非晶質シリコン太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59174886A JPS6153783A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 非晶質シリコン太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59174886A JPS6153783A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 非晶質シリコン太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6153783A true JPS6153783A (ja) | 1986-03-17 |
Family
ID=15986382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59174886A Pending JPS6153783A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 非晶質シリコン太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6153783A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104659153A (zh) * | 2011-03-23 | 2015-05-27 | 南通大学 | 硅基叠层太阳能电池的制备方法 |
| CN104835864A (zh) * | 2011-03-23 | 2015-08-12 | 南通大学 | 一种太阳能电池 |
-
1984
- 1984-08-24 JP JP59174886A patent/JPS6153783A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104659153A (zh) * | 2011-03-23 | 2015-05-27 | 南通大学 | 硅基叠层太阳能电池的制备方法 |
| CN104835864A (zh) * | 2011-03-23 | 2015-08-12 | 南通大学 | 一种太阳能电池 |
| CN104835864B (zh) * | 2011-03-23 | 2016-10-19 | 南通大学 | 一种太阳能电池 |
| CN104659153B (zh) * | 2011-03-23 | 2017-01-25 | 南通大学 | 硅基叠层太阳能电池的制备方法 |
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