JPS6175567A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
- Publication number
- JPS6175567A JPS6175567A JP59197502A JP19750284A JPS6175567A JP S6175567 A JPS6175567 A JP S6175567A JP 59197502 A JP59197502 A JP 59197502A JP 19750284 A JP19750284 A JP 19750284A JP S6175567 A JPS6175567 A JP S6175567A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photovoltaic
- photovoltaic element
- power generation
- film
- output voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 22
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 18
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 16
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 2
- 101100497957 Caenorhabditis elegans cyn-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910005091 Si3N Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- LQJIDIOGYJAQMF-UHFFFAOYSA-N lambda2-silanylidenetin Chemical compound [Si].[Sn] LQJIDIOGYJAQMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
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
- H01L31/04—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
-
- 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
- H01L31/04—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
- H01L31/043—Mechanically stacked PV 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
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は光照射を受けると起電力を発生する光起電力装
置に関する。
置に関する。
（ロ）従来の技術
基板の絶縁表面に於いて単位発電膜を電気的に１ｎ列接
続せしめた光起電力装置は例えは米国特許第４．２８１
，２０８号に開示上れており、」二記単位発電膜の数を
選択することによ−って任意の出力電圧が得られる。断
る単位発電膜は一つのｐｉｎ接合の如き半導体接合を備
え−しいる。
続せしめた光起電力装置は例えは米国特許第４．２８１
，２０８号に開示上れており、」二記単位発電膜の数を
選択することによ−って任意の出力電圧が得られる。断
る単位発電膜は一つのｐｉｎ接合の如き半導体接合を備
え−しいる。
一方、特開昭５６−３３８８９号公報に開示された直列
接続型光起電力装置の単位発電膜は２つの半導体接合を
重醤七しめた所謂タンデム接合型構造をなし、光入射側
の第１の半導体接合に於いて吸収されることなく透過し
た光を背面側の第２の半導体接合に導き、この透過光を
第２の半導体接合で有効に光電変換せしめるもの１゛あ
る。従って、このタンプ１１接合型構造によれば第１の
半導体接合に於いて吸収きれずに光電変換に寄与するこ
となく透過していた光を第２の半導体接合で吸収し有効
に光電変換４１シめるために、光起電力装置全体の光電
変換効率の向上が期待できる。
接続型光起電力装置の単位発電膜は２つの半導体接合を
重醤七しめた所謂タンデム接合型構造をなし、光入射側
の第１の半導体接合に於いて吸収されることなく透過し
た光を背面側の第２の半導体接合に導き、この透過光を
第２の半導体接合で有効に光電変換せしめるもの１゛あ
る。従って、このタンプ１１接合型構造によれば第１の
半導体接合に於いて吸収きれずに光電変換に寄与するこ
となく透過していた光を第２の半導体接合で吸収し有効
に光電変換４１シめるために、光起電力装置全体の光電
変換効率の向上が期待できる。
然し乍ら、−ト記タンテム接合型構造によれは光電変換
効率の向上が期待できるものの、そのための条件は厳し
い。即ち、第１の半導体接合に於いて発生した電流と、
第２の半導体接合に於いて発生した電流とを等しくしな
ければならないことである。周知の如く直列接合型光起
電力装置にあっては、一つの半導体接合に於いて発生し
た電流が他の半導体接合で発生した電流と相違すると、
総合的に出力される電流値Ｃ：ｌ小さい１ｊの電流値に
強制的に規制されるために大きな電流を発生しても光電
変換に鳴動に寄ケしない。例えばタンデム接合型構造の
第１の半導体接合に於いて１０ｍＡ／Ｃｍ２の電流を発
生し５、第２の半導体接合で６ｍＡ／ｃｌＴ１２の電流
を発生した場合、総合的に出力される電流値は両者の相
加平均である（１０＋ ６ ＞÷２ ＝ ８ ｍＡ／ｃ
＋Ｔ１２ではなく１０ｍＡ／ｃｎ＋２が小なる６ｍＡ／
ｃＴｎ２に規制されるために６ｍＡ／ｃｌＴ１２となる
。
効率の向上が期待できるものの、そのための条件は厳し
い。即ち、第１の半導体接合に於いて発生した電流と、
第２の半導体接合に於いて発生した電流とを等しくしな
ければならないことである。周知の如く直列接合型光起
電力装置にあっては、一つの半導体接合に於いて発生し
た電流が他の半導体接合で発生した電流と相違すると、
総合的に出力される電流値Ｃ：ｌ小さい１ｊの電流値に
強制的に規制されるために大きな電流を発生しても光電
変換に鳴動に寄ケしない。例えばタンデム接合型構造の
第１の半導体接合に於いて１０ｍＡ／Ｃｍ２の電流を発
生し５、第２の半導体接合で６ｍＡ／ｃｌＴ１２の電流
を発生した場合、総合的に出力される電流値は両者の相
加平均である（１０＋ ６ ＞÷２ ＝ ８ ｍＡ／ｃ
＋Ｔ１２ではなく１０ｍＡ／ｃｎ＋２が小なる６ｍＡ／
ｃＴｎ２に規制されるために６ｍＡ／ｃｌＴ１２となる
。
従来斯る電流規制に対処ず−く第１の半導体接合を備え
る第１発電膜部分と、第２半導体接合を備える第２発電
膜部分の膜厚に対し″（最適設訓が施されている。具体
的には、第２発電膜部分は第１発電膜部分の背面に位置
するために、照射きれる光Ｗｉ：ｉ第１発電膜部分に比
して必然的に少なくなり、第１発電膜部分で吸収される
光量を可及的に少なくし、第２の発電膜部分への先掛を
多くする工夫か施されている。断る第１発電膜８１１分
で吸収される光量を少なくすることは、該発電膜部分で
の電流」を抑圧する７−とを意味し、膜厚を小さくする
ことによって達成している。
る第１発電膜部分と、第２半導体接合を備える第２発電
膜部分の膜厚に対し″（最適設訓が施されている。具体
的には、第２発電膜部分は第１発電膜部分の背面に位置
するために、照射きれる光Ｗｉ：ｉ第１発電膜部分に比
して必然的に少なくなり、第１発電膜部分で吸収される
光量を可及的に少なくし、第２の発電膜部分への先掛を
多くする工夫か施されている。断る第１発電膜８１１分
で吸収される光量を少なくすることは、該発電膜部分で
の電流」を抑圧する７−とを意味し、膜厚を小さくする
ことによって達成している。
然るに、背面の第２発電膜部分・＼の光透過を実現可能
な小さな膜厚にあっては、電流量の膜厚依存性が犬さく
、少しの膜厚変動でも電流量の変化量は大きくなるため
に、予め最適設計された膜厚を得るべく厳しく製造条件
を制御しなげればならない。特に上述の如き光起電力装
置は大面積な基板トに形成されるために上記厳格な？！
造条件の制御は極めて困髄−ｒあると共に、成る一定範
囲内での膜厚変動は免れない。
な小さな膜厚にあっては、電流量の膜厚依存性が犬さく
、少しの膜厚変動でも電流量の変化量は大きくなるため
に、予め最適設計された膜厚を得るべく厳しく製造条件
を制御しなげればならない。特に上述の如き光起電力装
置は大面積な基板トに形成されるために上記厳格な？！
造条件の制御は極めて困髄−ｒあると共に、成る一定範
囲内での膜厚変動は免れない。
更に出力電流はスペウトル依仔性が犬きく、仮に夏の直
射日光下のスペクトルに於いてタンデム接合型構造に於
ける第１半導体接合と第２半導体接合の出力電流が等し
くなるへく設計されておれば、春、秋、冬の直射日光下
のスペクトルではそのバランスは崩れ、また晴天、曇天
についてもスベク）・ルは相違するために出力％ｔ ｒ
ＡＥのバランス変動を招かざるを得ない。
射日光下のスペクトルに於いてタンデム接合型構造に於
ける第１半導体接合と第２半導体接合の出力電流が等し
くなるへく設計されておれば、春、秋、冬の直射日光下
のスペクトルではそのバランスは崩れ、また晴天、曇天
についてもスベク）・ルは相違するために出力％ｔ ｒ
ＡＥのバランス変動を招かざるを得ない。
即ち１年を通じて絶えずスペクＩ・ルが変動する以ト、
常時第１半導体接合と第２半導体接合に於いて発生ずる
出力ＭＨＩを等しくすることは不可能である。
常時第１半導体接合と第２半導体接合に於いて発生ずる
出力ＭＨＩを等しくすることは不可能である。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
本発明は複数のｔ導体接合をタンデム接合した際、上述
の如き電流規制を受は装置全体の光電変換効率を向上せ
１．ぬることができない点を、タンデム接合と異なる構
造を採用することにより解決しようとするものである。
の如き電流規制を受は装置全体の光電変換効率を向上せ
１．ぬることができない点を、タンデム接合と異なる構
造を採用することにより解決しようとするものである。
（ニ） 問題点を解決するための手段
本発明光起電力装置は−１−述の如き問題点を解決する
ために、基板の絶縁表面に於いて複数の第１眼位発電膜
を電気的に直列接続した第１の光起電力素子と、該光起
電力素子を被覆する透光性絶縁膜と、該絶縁膜上に於い
て複数の第２単位発電膜を電気的に直列接続した第２光
起電力素子と、を具備し、上記第１単位発電膜と第２単
位発電膜との重列接続段数を両光起電力素子の出力電圧
値がほぼ等しくなるべく設定すると共に、上記両光起電
力素子−を一ト記基板の絶縁表面に於いて電気的に並列
接続せしめた構成にある。
ために、基板の絶縁表面に於いて複数の第１眼位発電膜
を電気的に直列接続した第１の光起電力素子と、該光起
電力素子を被覆する透光性絶縁膜と、該絶縁膜上に於い
て複数の第２単位発電膜を電気的に直列接続した第２光
起電力素子と、を具備し、上記第１単位発電膜と第２単
位発電膜との重列接続段数を両光起電力素子の出力電圧
値がほぼ等しくなるべく設定すると共に、上記両光起電
力素子−を一ト記基板の絶縁表面に於いて電気的に並列
接続せしめた構成にある。
また、Ｌ配糖１、第２単位発電膜の入射光に対する吸収
波長帯域は異なると共に、直列接続段数も相違する構成
にある。
波長帯域は異なると共に、直列接続段数も相違する構成
にある。
（ホ） 作用
一ヒ述の如く光照射方向から見て透光性絶縁膜を挾んで
積層された互いに直列接続型の第１光起電力素子と第２
光起電力素子とを、両者の直列接続段数を出力電圧が等
しくなるべく設定した後基板の絶縁表面に於いて電気的
に並列接続せしめることによって、第１光起電力素子の
単位発電膜が発生する電流値と、第２光起電力素子の単
位発電膜が発生する電Ｉ流値と、が相違しても、電流規
制を受けずに済む。
積層された互いに直列接続型の第１光起電力素子と第２
光起電力素子とを、両者の直列接続段数を出力電圧が等
しくなるべく設定した後基板の絶縁表面に於いて電気的
に並列接続せしめることによって、第１光起電力素子の
単位発電膜が発生する電流値と、第２光起電力素子の単
位発電膜が発生する電Ｉ流値と、が相違しても、電流規
制を受けずに済む。
（へ） 実施例
第１図はオ発明光起電力装置をボし、（１）はカラス、
耐熱高分子フィルム等の絶縁材料或いはステ〉レス、ア
ルミニウム等の金属材料に絶縁処理を施すことによって
絶縁表面を備えた基板で、以後の説明に於いてはガラス
を使用することによって基板（１）を介して光照射がな
される実施例につき説明する。
耐熱高分子フィルム等の絶縁材料或いはステ〉レス、ア
ルミニウム等の金属材料に絶縁処理を施すことによって
絶縁表面を備えた基板で、以後の説明に於いてはガラス
を使用することによって基板（１）を介して光照射がな
される実施例につき説明する。
（２）は上記基板（１）の絶縁表面に於いて互いに直列
接続きれた第１光起電力素子、（３〉は該光起電力素子
（２）−ヒに被着された５１０２、Ｓｉ３Ｎ＋等の透光
性絶縁膜、（４）は該絶縁膜（３）上に更に積層され互
いに直列接続された光電変換に有効に寄与する吸収波長
帯域が第１光起電力素子（２）のそれと異なる第２光起
電力素子で、−Ｆ配給縁膜（３）は両光起電力素子（２
＞（４）間の絶縁を図るべく約１叩程度の厚みを備えて
いる。
接続きれた第１光起電力素子、（３〉は該光起電力素子
（２）−ヒに被着された５１０２、Ｓｉ３Ｎ＋等の透光
性絶縁膜、（４）は該絶縁膜（３）上に更に積層され互
いに直列接続された光電変換に有効に寄与する吸収波長
帯域が第１光起電力素子（２）のそれと異なる第２光起
電力素子で、−Ｆ配給縁膜（３）は両光起電力素子（２
＞（４）間の絶縁を図るべく約１叩程度の厚みを備えて
いる。
上記第１光起電力素子（２）は例えば動作出力型圧０．
６Ｖの第ｉ ｔｐ位発電膜（５ａ）−（５ｅ）を５個直
列接続τ↓し７めた５段直列接続構造をな［２、各単位
３’８電膜（５ａ）〜（５ｅ）は光照射側から見て、Ｓ
ｎＯ２、ＩＴＯ等の透光性導電酸化物からなる第１透明
電極層（６ａ）〜（６ｅ）と、シリコン化合物雰囲気中
でのグロー放電により形成され膜面に平行な一〜−一つ
のｐｉｎ接合の如き半導体接合を備えたアモルファスシ
リコン系の光活性層（７ａ）〜（７ｅ）と、該光活性層
（７ａ）〜（７ｅ）に於いて吸収されなかった光を背面
の第２光起電力素Ｆｉ４）に導くへく１−配送光性４電
酸化物から形成された第２透明電極層（８ａ）〜（８ｅ
）と、積層構造を持ち、各単位発電膜（５ａ）〜（５ｅ
）は各々の隣接間隔部に於いて右隣りの第１透明Ｎ極層
＜６ｂ）−（６ｅ）上に、左隣りの第２透明Ｎ極層（８
ａ）〜（８ｄ）が延在することにより当該第１光起電力
素子（２）の電気的な直列接続が施されでいる。
６Ｖの第ｉ ｔｐ位発電膜（５ａ）−（５ｅ）を５個直
列接続τ↓し７めた５段直列接続構造をな［２、各単位
３’８電膜（５ａ）〜（５ｅ）は光照射側から見て、Ｓ
ｎＯ２、ＩＴＯ等の透光性導電酸化物からなる第１透明
電極層（６ａ）〜（６ｅ）と、シリコン化合物雰囲気中
でのグロー放電により形成され膜面に平行な一〜−一つ
のｐｉｎ接合の如き半導体接合を備えたアモルファスシ
リコン系の光活性層（７ａ）〜（７ｅ）と、該光活性層
（７ａ）〜（７ｅ）に於いて吸収されなかった光を背面
の第２光起電力素Ｆｉ４）に導くへく１−配送光性４電
酸化物から形成された第２透明電極層（８ａ）〜（８ｅ
）と、積層構造を持ち、各単位発電膜（５ａ）〜（５ｅ
）は各々の隣接間隔部に於いて右隣りの第１透明Ｎ極層
＜６ｂ）−（６ｅ）上に、左隣りの第２透明Ｎ極層（８
ａ）〜（８ｄ）が延在することにより当該第１光起電力
素子（２）の電気的な直列接続が施されでいる。
一方、上記第２光起電力素子（４〉は上記５段直列接続
型の第１光起電力素子（２）の出力電圧とほぼ同一の出
力電圧を得るべく動作出力電圧０．５Ｖの第２単位発電
膜（９ａ）〜〈９ｆ）を６個ＩＭ列接続ゼしめた６段直
列接続構造をなし、上記第２ｍ位発電膜（９ａ）〜（９
ｆ）の各々は第１光起電力素子（２）側から見て、透光
性導電酸化物からなる第３透明電極層（１０ａ）〜（１
０ｆ＞と、一つの半導体接合を備えたアモルファスシリ
コン系の光活性１！（ｌｌａ）〜（ｌｌｆ）と、オーミ
ンク金属製の背面型極層（１２ａ）〜（１２ｆ）と、の
積層構造を持ち、第１光起電力素子（２）と同様に各単
位発電膜（９ａ）〜（９ｆ）が互いに隣接ける隣接間隔
部に於いて電気的な直列接続が施されている。
型の第１光起電力素子（２）の出力電圧とほぼ同一の出
力電圧を得るべく動作出力電圧０．５Ｖの第２単位発電
膜（９ａ）〜〈９ｆ）を６個ＩＭ列接続ゼしめた６段直
列接続構造をなし、上記第２ｍ位発電膜（９ａ）〜（９
ｆ）の各々は第１光起電力素子（２）側から見て、透光
性導電酸化物からなる第３透明電極層（１０ａ）〜（１
０ｆ＞と、一つの半導体接合を備えたアモルファスシリ
コン系の光活性１！（ｌｌａ）〜（ｌｌｆ）と、オーミ
ンク金属製の背面型極層（１２ａ）〜（１２ｆ）と、の
積層構造を持ち、第１光起電力素子（２）と同様に各単
位発電膜（９ａ）〜（９ｆ）が互いに隣接ける隣接間隔
部に於いて電気的な直列接続が施されている。
そして、透光性絶縁膜（３）を挾んで積層された５段直
列接続型の第１光起電力素子（２）は、第２単位発電膜
（９ａ〉〜（９ｆ）の直列接続段数を１段増やすことに
より出力電圧が等しくなるへく補正された第２光起電力
素子（４）と、基板（１）の絶縁表面に於いて透光性絶
縁膜（３）から露出した第１光起電力素子（２）の電気
的両端部（１３）（１４）上に、第２光起電力素子く４
）の同極性の電気的両端部（１５）（１６）が延在する
ことによって電気的に並列接続きれている。
列接続型の第１光起電力素子（２）は、第２単位発電膜
（９ａ〉〜（９ｆ）の直列接続段数を１段増やすことに
より出力電圧が等しくなるへく補正された第２光起電力
素子（４）と、基板（１）の絶縁表面に於いて透光性絶
縁膜（３）から露出した第１光起電力素子（２）の電気
的両端部（１３）（１４）上に、第２光起電力素子く４
）の同極性の電気的両端部（１５）（１６）が延在する
ことによって電気的に並列接続きれている。
周知の通り上述の如きアモルファスシリコン系の半導体
からなる光活性層（７ａ）〜（７ｅ）、（ｌｌａ）〜（
ｌｌｆ）の出力電圧はその組成及び構造等が決定ｊれは
イの製造工程に於ける膜厚の製造／−ラッギ範囲内に於
いて出力電流と異なりはとんと変動せず、またスペクト
ル依存性もないので、予め設計した出力電圧を容易に得
ることができる。下表はシリコン化合物雰囲気中での高
周波グロー放電により形成されるｐｉｎ接合型アモルフ
ァスシリコン系の主に光電変換に寄与するｉ型層の組成
と動作電圧との関係を示している。尚、他のｐ型、ｎ型
の各層は全てアモルファスシリコン（ａ−８ｉ）である
。
からなる光活性層（７ａ）〜（７ｅ）、（ｌｌａ）〜（
ｌｌｆ）の出力電圧はその組成及び構造等が決定ｊれは
イの製造工程に於ける膜厚の製造／−ラッギ範囲内に於
いて出力電流と異なりはとんと変動せず、またスペクト
ル依存性もないので、予め設計した出力電圧を容易に得
ることができる。下表はシリコン化合物雰囲気中での高
周波グロー放電により形成されるｐｉｎ接合型アモルフ
ァスシリコン系の主に光電変換に寄与するｉ型層の組成
と動作電圧との関係を示している。尚、他のｐ型、ｎ型
の各層は全てアモルファスシリコン（ａ−８ｉ）である
。
たたし、 ａ−５ｉＣ：アモルファスシリコンカーバイ
ドａ−５ｉＮ ：アモルファスシリコンナイ）・ライド
ａ−３ｉＧｅ：アモルファスシリコンゲルマニウムａ−
５ｉＳｎ ’アモルファスシリコンスズ上記動作電圧の
変動範囲は具体的な製造条件、例えは高周波電源出力、
基板温度等に起因し、またａ−５ｉを除く合金系のもの
にあってはその組成比にも影響きれるが、同時に製造さ
れたものにあっては膜厚が変動すると卵もほぼ同一電圧
を出力する。
ドａ−５ｉＮ ：アモルファスシリコンナイ）・ライド
ａ−３ｉＧｅ：アモルファスシリコンゲルマニウムａ−
５ｉＳｎ ’アモルファスシリコンスズ上記動作電圧の
変動範囲は具体的な製造条件、例えは高周波電源出力、
基板温度等に起因し、またａ−５ｉを除く合金系のもの
にあってはその組成比にも影響きれるが、同時に製造さ
れたものにあっては膜厚が変動すると卵もほぼ同一電圧
を出力する。
第２図は上記ｉ型層の組成の異なる光活性層の吸収波長
帯域を示している。０４３〜０．４５！１ｎ＋にピーク
波長が存在する曲線Ａはａ−８ｉＣ或いはａ−５ｉＮの
ものであり、０．５２−０．５４１１１Ｔｌにピーク波
長が存在する曲線Ｂｌ′ｉ′ａ−８ｉのものであり、そ
しテ０．５８〜０．６０ｕｒｎにピーク波長が存在する
曲線Ｃはａ−８ｉＧｅ或いはａ−８ｉＳｎのものである
。
帯域を示している。０４３〜０．４５！１ｎ＋にピーク
波長が存在する曲線Ａはａ−８ｉＣ或いはａ−５ｉＮの
ものであり、０．５２−０．５４１１１Ｔｌにピーク波
長が存在する曲線Ｂｌ′ｉ′ａ−８ｉのものであり、そ
しテ０．５８〜０．６０ｕｒｎにピーク波長が存在する
曲線Ｃはａ−８ｉＧｅ或いはａ−８ｉＳｎのものである
。
例えば本発明の好適な実施例にあっては、第１光起電力
素′ｆ−（２）の光活性層（７ａ）〜（７ｅ〉は動作電
圧０．６Ｖ、ＡＭ−１，１１００ｆｆ１／ｃＩ′Ｉ１２
照射下で動作型ｌＡＥ １０ｍＡ／ｃｍ ２を出力する
第２図に於いて曲線Ｂの吸収波長帯域の膜厚１０００人
〜３０００人程度のＰ（ａ−５ｉ）／ ｉ （ａ−５ｉ
）／ ｎ （ａ−８ｉ）構ｊ告からなり、また第２光起
電力素了（４）の光活性層（ｌｌａ）〜（ｌｌｆ＞は動
作電圧０．５Ｖ、ＡＭ−１，１００ｍ１＋Ｉ／ｃｙｎ２
照射下で動作電流６ｍＡ／Ｃｍ”を出力する第２図に於
いて曲線Ｃの吸（１波長帯域の膜厚３０００〜８０００
人程度のＰ（ａ−５ｉ）／ ｉ （ａ−８ｉＧｅ’ｊ・
ｉｊいはａ−８ｉＳｎ）／ ｎ （ａ−Ｓｉ）構）告か
らなっている。
素′ｆ−（２）の光活性層（７ａ）〜（７ｅ〉は動作電
圧０．６Ｖ、ＡＭ−１，１１００ｆｆ１／ｃＩ′Ｉ１２
照射下で動作型ｌＡＥ １０ｍＡ／ｃｍ ２を出力する
第２図に於いて曲線Ｂの吸収波長帯域の膜厚１０００人
〜３０００人程度のＰ（ａ−５ｉ）／ ｉ （ａ−５ｉ
）／ ｎ （ａ−８ｉ）構ｊ告からなり、また第２光起
電力素了（４）の光活性層（ｌｌａ）〜（ｌｌｆ＞は動
作電圧０．５Ｖ、ＡＭ−１，１００ｍ１＋Ｉ／ｃｙｎ２
照射下で動作電流６ｍＡ／Ｃｍ”を出力する第２図に於
いて曲線Ｃの吸（１波長帯域の膜厚３０００〜８０００
人程度のＰ（ａ−５ｉ）／ ｉ （ａ−８ｉＧｅ’ｊ・
ｉｊいはａ−８ｉＳｎ）／ ｎ （ａ−Ｓｉ）構）告か
らなっている。
従って、Ｆ記具体的構造に於いて第１光起電力素子〈２
〉がＡＭ−１，１，ＯＯｍ Ｗ 、／ｃｍ ２の照創下
で出力する動作電圧は３０ｖ″′ｃその時の動作Ｍ、流
は１０ｍＡ／ＣＴ１１２であり、まノー第２光起電力素
了（４）の動作電圧は３．Ｏｖと第１光起電力素了（２
）のそれと等しく、動作電流は相違する６＋ｎＡ／Ｃｍ
２である。
〉がＡＭ−１，１，ＯＯｍ Ｗ 、／ｃｍ ２の照創下
で出力する動作電圧は３０ｖ″′ｃその時の動作Ｍ、流
は１０ｍＡ／ＣＴ１１２であり、まノー第２光起電力素
了（４）の動作電圧は３．Ｏｖと第１光起電力素了（２
）のそれと等しく、動作電流は相違する６＋ｎＡ／Ｃｍ
２である。
（ト）発明の効果
本発明光起電力装置は以−１−の説明から明らかな如く
、透光性絶縁膜を挾んで積層された互いに直列接続Ｑの
第１光起電力素了と第２光起電力素子とを、多層構造の
出力電流値が相違し犬９！な出力電流が強制的に小きい
出力電流値に規制きれることのない並列接続すると共に
画素子間の総合出力電圧をほぼ等１７＜シたので、電流
規制或いは電圧規制を受はす”に済み、斯る規制に基づ
く光電変換効率の低Ｆを回避することができる。また出
力電圧は出力電流と異なり組成や構造等が決定すれば製
造バラツキ程度で段別電圧から外れることはなく、製造
条件の厳格な制御が緩和され量産性の向上が図れると共
に、出力電圧はスペクトル依存性がほとんどないので常
時高光電変換効率を提供することができる。
、透光性絶縁膜を挾んで積層された互いに直列接続Ｑの
第１光起電力素了と第２光起電力素子とを、多層構造の
出力電流値が相違し犬９！な出力電流が強制的に小きい
出力電流値に規制きれることのない並列接続すると共に
画素子間の総合出力電圧をほぼ等１７＜シたので、電流
規制或いは電圧規制を受はす”に済み、斯る規制に基づ
く光電変換効率の低Ｆを回避することができる。また出
力電圧は出力電流と異なり組成や構造等が決定すれば製
造バラツキ程度で段別電圧から外れることはなく、製造
条件の厳格な制御が緩和され量産性の向上が図れると共
に、出力電圧はスペクトル依存性がほとんどないので常
時高光電変換効率を提供することができる。
第１図は本発明光起電力装置の一実施例を示す断面図、
第２図はｐｉｎ接合型アモルファスシリ：Ｉン系に於け
る波長と吸収率との関係を示す曲線図で、く１）は基板
、（２）は第１光起電力素子、（３）は透光性絶縁膜、
（４）は第２光起電力素子、を夫々示している。
第２図はｐｉｎ接合型アモルファスシリ：Ｉン系に於け
る波長と吸収率との関係を示す曲線図で、く１）は基板
、（２）は第１光起電力素子、（３）は透光性絶縁膜、
（４）は第２光起電力素子、を夫々示している。
Claims (2)
- （１）基板の絶縁表面に於いて複数の第１単位発電膜を
電気的に直列接続した第１の光起電力素子と、該光起電
力素子を被覆する透光性絶縁膜と、該絶縁膜上に於いて
複数の第２単位発電膜を電気的に直列接続した第２の光
起電力素子と、を具備し、上記第１単位発電膜と第２単
位発電膜との直列接続段数を両光起電力素子の出力電圧
値がほぼ等しくなるべく設定すると共に、上記両光起電
力素子を上記基板の絶縁表面に於いて電気的に並列接続
せしめたことを特徴とする光起電力装置。 - （２）上記第１、第２単位発電膜の入射光に対する吸収
波長帯域は異なると共に、直列接続段数も相違すること
を特徴とした特許請求の範囲第１項記載の光起電力装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59197502A JPS6175567A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 光起電力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59197502A JPS6175567A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 光起電力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6175567A true JPS6175567A (ja) | 1986-04-17 |
Family
ID=16375535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59197502A Pending JPS6175567A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6175567A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4784701A (en) * | 1986-03-24 | 1988-11-15 | Fuji Electric Corporate Research And Development Ltd. | Multi-layered thin film solar cell |
| JPH0389558A (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-15 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | アモルファス太陽電池 |
| US5261969A (en) * | 1992-04-14 | 1993-11-16 | The Boeing Company | Monolithic voltage-matched tandem photovoltaic cell and method for making same |
| US5527716A (en) * | 1992-02-04 | 1996-06-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Method of making integrated-circuit stacked-cell solar module |
| EP1255303A1 (en) * | 2000-10-20 | 2002-11-06 | Josuke Nakata | Light-emitting or light-detecting semiconductor module and method of manufacture thereof |
| JP2007239864A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Fuji Seiko Kk | 定流量弁 |
| DE102006062018A1 (de) * | 2006-12-29 | 2008-07-03 | Näbauer, Anton, Dr. | Dünnschichtsolarmodul und Verfahren zum Verbessern des Wirkungsgrads eines Dünnschichtsolarmoduls mit verschiedenen Zelltypen |
| EP1962331A2 (en) * | 2007-02-26 | 2008-08-27 | LG Electronics Inc. | Thin-film solar cell and method of manufacturing the same |
| JP2011526737A (ja) * | 2008-07-03 | 2011-10-13 | アイメック | 多重接合太陽電池モジュールおよびそのプロセス |
| CN105703702A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-06-22 | 界首市菁华科技信息咨询服务有限公司 | 一种空间密集型太阳能板结构 |
| US11398577B2 (en) | 2013-09-24 | 2022-07-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Multi-junction solar cell |
-
1984
- 1984-09-20 JP JP59197502A patent/JPS6175567A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4784701A (en) * | 1986-03-24 | 1988-11-15 | Fuji Electric Corporate Research And Development Ltd. | Multi-layered thin film solar cell |
| JPH0389558A (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-15 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | アモルファス太陽電池 |
| US5527716A (en) * | 1992-02-04 | 1996-06-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Method of making integrated-circuit stacked-cell solar module |
| US5261969A (en) * | 1992-04-14 | 1993-11-16 | The Boeing Company | Monolithic voltage-matched tandem photovoltaic cell and method for making same |
| EP1255303A1 (en) * | 2000-10-20 | 2002-11-06 | Josuke Nakata | Light-emitting or light-detecting semiconductor module and method of manufacture thereof |
| EP1255303A4 (en) * | 2000-10-20 | 2005-11-16 | Josuke Nakata | LIGHT-EMITTING OR LIGHT-SENSITIVE SEMICONDUCTOR MODULE AND ITS MANUFACTURING METHOD |
| JP2007239864A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Fuji Seiko Kk | 定流量弁 |
| DE102006062018A1 (de) * | 2006-12-29 | 2008-07-03 | Näbauer, Anton, Dr. | Dünnschichtsolarmodul und Verfahren zum Verbessern des Wirkungsgrads eines Dünnschichtsolarmoduls mit verschiedenen Zelltypen |
| EP1962331A2 (en) * | 2007-02-26 | 2008-08-27 | LG Electronics Inc. | Thin-film solar cell and method of manufacturing the same |
| JP2008211217A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Lg Electronics Inc | 薄膜型太陽電池及びその製造方法 |
| EP1962331A3 (en) * | 2007-02-26 | 2012-09-26 | LG Electronics Inc. | Thin-film solar cell and method of manufacturing the same |
| JP2011526737A (ja) * | 2008-07-03 | 2011-10-13 | アイメック | 多重接合太陽電池モジュールおよびそのプロセス |
| US11398577B2 (en) | 2013-09-24 | 2022-07-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Multi-junction solar cell |
| CN105703702A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-06-22 | 界首市菁华科技信息咨询服务有限公司 | 一种空间密集型太阳能板结构 |
| CN105703702B (zh) * | 2016-01-20 | 2018-06-19 | 界首市菁华科技信息咨询服务有限公司 | 一种空间密集型太阳能板结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2494607B1 (en) | Polarization resistant solar cell | |
| US9882076B2 (en) | Optical tandem photovoltaic cell panels | |
| JP4410654B2 (ja) | 薄膜シリコン積層型太陽電池及びその製造方法 | |
| JPS62142372A (ja) | 光電変換装置の作製方法 | |
| US11482633B2 (en) | Voltage matched multijunction solar cell | |
| JPS6175567A (ja) | 光起電力装置 | |
| JPS57153478A (en) | Photoelectric conversion device | |
| JPH0595126A (ja) | 薄膜太陽電池およびその製造方法 | |
| JP2680579B2 (ja) | 光起電力装置 | |
| JPH0125235B2 (ja) | ||
| CN101800257A (zh) | 双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件 | |
| JPH0314053Y2 (ja) | ||
| JPH07105513B2 (ja) | 光起電力装置 | |
| JPH073876B2 (ja) | 光起電力装置 | |
| JPS5898987A (ja) | 太陽光電池 | |
| RU2569164C2 (ru) | Тонкопленочный солнечный элемент | |
| JPH06101575B2 (ja) | 光起電力装置 | |
| JPS6135569A (ja) | 光起電力装置 | |
| JPS62198171A (ja) | 光電変換半導体装置 | |
| JPH0213938B2 (ja) | ||
| JPS601872A (ja) | 光半導体装置 | |
| JPS58209171A (ja) | 光起電力装置の製造方法 | |
| JPS62142373A (ja) | 光電変換半導体装置 | |
| JPS6250069B2 (ja) | ||
| JPS58219776A (ja) | 電源装置 |