JPS6254971A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
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- JPS6254971A JPS6254971A JP60195057A JP19505785A JPS6254971A JP S6254971 A JPS6254971 A JP S6254971A JP 60195057 A JP60195057 A JP 60195057A JP 19505785 A JP19505785 A JP 19505785A JP S6254971 A JPS6254971 A JP S6254971A
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- Japan
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- silver
- light
- metal
- photovoltaic device
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- 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
- 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
本発明は光反射率の高い銀を背面電極の一部として用い
た光起電力装置に関し、主として太陽光発電の太陽電池
に利用される。
た光起電力装置に関し、主として太陽光発電の太陽電池
に利用される。
（ロ） 従来の技術
非晶質シリコン、非晶質シリコンカーバイド、非晶１シ
リコンゲルマニウム等の非晶質シリコン系の半導体を少
なくとも光電変換動作する光活性層とし−Ｃ用いた光起
電力装置は低コスト化、大面積化を容易に実現すること
ができるために、太陽光発電に利用される太陽電池とし
て有望視されている。
リコンゲルマニウム等の非晶質シリコン系の半導体を少
なくとも光電変換動作する光活性層とし−Ｃ用いた光起
電力装置は低コスト化、大面積化を容易に実現すること
ができるために、太陽光発電に利用される太陽電池とし
て有望視されている。
この光起電力装置の欠点は単結晶シリコン太陽電池に較
べ光エネルギを電気エネルギに変換する光電変換効率が
低いことである。
べ光エネルギを電気エネルギに変換する光電変換効率が
低いことである。
そこで従来から特開昭５７−４９２７８号公報の如く光
起電力装置の受光面側を凹凸化し、表面反射を減らした
り、背面電極として反射率の高い銀（Ａｇ）等を使用し
、１回目の透過で光活性層で吸収することができなかっ
た長波長光を反射せしめ、再び光活性層に導き断る長波
長光を２回目の透過途中で吸収せしめることにより有効
に太陽光を利用する構造が提案されている（例えば１９
８３年春季第３０回応用物理学関係連合講演会講演予稿
集第３５０頁、７ｐ−Ａ−３）。また上記受光面側の凹
凸化と背面電極での反射を同時に実現した光起電力装置
についても１９８５年１月１４日発行日経エレクトロニ
クス第１２３頁乃至第１２６頁に開示されている。
起電力装置の受光面側を凹凸化し、表面反射を減らした
り、背面電極として反射率の高い銀（Ａｇ）等を使用し
、１回目の透過で光活性層で吸収することができなかっ
た長波長光を反射せしめ、再び光活性層に導き断る長波
長光を２回目の透過途中で吸収せしめることにより有効
に太陽光を利用する構造が提案されている（例えば１９
８３年春季第３０回応用物理学関係連合講演会講演予稿
集第３５０頁、７ｐ−Ａ−３）。また上記受光面側の凹
凸化と背面電極での反射を同時に実現した光起電力装置
についても１９８５年１月１４日発行日経エレクトロニ
クス第１２３頁乃至第１２６頁に開示されている。
（ハ） 発明が解決しようとする問題点然し乍ら、Ａｇ
は半導体光活性層に対して密着力が弱く、上記応用物理
学講演予稿集にあっては斯る密着力の弱さに鑑み酸化イ
ンジウム錫（ＩＴＯ）を両者の接合界面に配挿すること
を試みているが、乙の■Ｔｏ／Ａｇ積層構造であっても
不十分である。更にＡｇは斯るＡｇを所定形状にパター
ニングするに際し、フォトリソグラフィ手法にあっては
レジストの剥離の際に光活性層との密着力が弱いために
同時に剥れたり、またレーザスクライブ手法にあっては
レーザビームに対する反射率が極めて高いために選択的
なバターニングが困難である。
は半導体光活性層に対して密着力が弱く、上記応用物理
学講演予稿集にあっては斯る密着力の弱さに鑑み酸化イ
ンジウム錫（ＩＴＯ）を両者の接合界面に配挿すること
を試みているが、乙の■Ｔｏ／Ａｇ積層構造であっても
不十分である。更にＡｇは斯るＡｇを所定形状にパター
ニングするに際し、フォトリソグラフィ手法にあっては
レジストの剥離の際に光活性層との密着力が弱いために
同時に剥れたり、またレーザスクライブ手法にあっては
レーザビームに対する反射率が極めて高いために選択的
なバターニングが困難である。
（ニ） 問題点を解決するための手段本発明光起電力
装置は上記問題点を解決すべく、半導体光活性層の背面
側に設けられた背面電極は上記半導体光活性層と接する
側から見て少なくとも銀層と該銀層よりも上記半導体光
活性層との密着力が高い金属層との積層構造を有すると
共に、上記銀層の背面及び側面を上記金属層により被覆
したことを特徴とする。
装置は上記問題点を解決すべく、半導体光活性層の背面
側に設けられた背面電極は上記半導体光活性層と接する
側から見て少なくとも銀層と該銀層よりも上記半導体光
活性層との密着力が高い金属層との積層構造を有すると
共に、上記銀層の背面及び側面を上記金属層により被覆
したことを特徴とする。
（ホ） 作用
上述の如く積層構造の背面電極に於いて、銀層の背面を
覆う密着力の高、い金属層は斯る銀層の背面のみならず
その側面も被覆することによって、上記金属層は銀層の
剥れを押え込み銀層の密着力の弱さを補償する。
覆う密着力の高、い金属層は斯る銀層の背面のみならず
その側面も被覆することによって、上記金属層は銀層の
剥れを押え込み銀層の密着力の弱さを補償する。
（へ） 実施例
第１図は本発明光起電力装置の一実施例を示し、（１）
は光入射面を形成する透光性且つ絶縁性の材料、例えば
ガラスからなる基板、（２）は上記基板（１）の一方の
主面に設けられた酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化インジウ
ムスズ（ＩＴｏ）等の透光性導電酸化物（Ｔ ＣＯ）の
単層或いは積層構造の受光面電極、（３）は上記受光面
電極（２）と接すると共に膜面に平行なｐｉｎ或いはｐ
ｎ等の半導体接合を備え光照射があると光電変換に寄与
する電子及び又は正孔の光キャリアを発生するアモルフ
ァスシリコン系の半導体を主体とする光活性層、（４）
は上記光活性層（３）の背面に配置された背面電極で、
該背面電極（４）は上記光活性層（３）と接する側から
見て当該光活性層（３）よりも小面積の銀（Ａｇ）Ｊｅ
ｔ（ａａ）と、このＡｇ層（４ａ）の背面（４ａｂ）及
び側面（４ａｓ）を被覆すると共に基板（１）の一方の
主面にまで延在したアルミニウム（Ａ’ｌ＞、該ＡＱと
チタン（Ｔｉ）或いはチタンｉ１！（ＴｉＡｇ）合金と
の二層構造、更には上記Ｔｉ或いはＴｉＡｇ／Ａｌｌ／
Ｔｉ或いはＴｉＡｇの三層構造の金属層（４ｂ）と、の
積層構造を持つ、これらＡＱ％Ｔｉ％ＴｉＡｇ等の金属
はＡ、よりも光活性層（３）と強固に密着する材料であ
る。
は光入射面を形成する透光性且つ絶縁性の材料、例えば
ガラスからなる基板、（２）は上記基板（１）の一方の
主面に設けられた酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化インジウ
ムスズ（ＩＴｏ）等の透光性導電酸化物（Ｔ ＣＯ）の
単層或いは積層構造の受光面電極、（３）は上記受光面
電極（２）と接すると共に膜面に平行なｐｉｎ或いはｐ
ｎ等の半導体接合を備え光照射があると光電変換に寄与
する電子及び又は正孔の光キャリアを発生するアモルフ
ァスシリコン系の半導体を主体とする光活性層、（４）
は上記光活性層（３）の背面に配置された背面電極で、
該背面電極（４）は上記光活性層（３）と接する側から
見て当該光活性層（３）よりも小面積の銀（Ａｇ）Ｊｅ
ｔ（ａａ）と、このＡｇ層（４ａ）の背面（４ａｂ）及
び側面（４ａｓ）を被覆すると共に基板（１）の一方の
主面にまで延在したアルミニウム（Ａ’ｌ＞、該ＡＱと
チタン（Ｔｉ）或いはチタンｉ１！（ＴｉＡｇ）合金と
の二層構造、更には上記Ｔｉ或いはＴｉＡｇ／Ａｌｌ／
Ｔｉ或いはＴｉＡｇの三層構造の金属層（４ｂ）と、の
積層構造を持つ、これらＡＱ％Ｔｉ％ＴｉＡｇ等の金属
はＡ、よりも光活性層（３）と強固に密着する材料であ
る。
尚、図中（５）は上記背面電極（４）の基板（１）の一
方の主面にまで延在した延在部分（４′）と基板く１）
との間に配挿されそれら両者の密着力を高める島状部で
、受光面電ＭＡ（２）と同じ材料、即ちＴＣＯからなり
、従って受光面電極（２）と同時に形成される。
方の主面にまで延在した延在部分（４′）と基板く１）
との間に配挿されそれら両者の密着力を高める島状部で
、受光面電ＭＡ（２）と同じ材料、即ちＴＣＯからなり
、従って受光面電極（２）と同時に形成される。
而して本発明の特徴は上述の如く背面電［（４）がＡｇ
層（４ａ）と光活性層（３）との密着力の高い金属であ
るＡＱ、Ｔｉ、ＴｉＡｇ等からなる金属層（４ｂ）の積
層構造を持つと共に、上記Ａｇ層（４ａ）は接する光活
性Ｊ！ｔ（３）の背面よりも小面積であり斯るＡｇ層（
４ａ）の背面（４ａｂ）及び側面（４ａｓ）が上記金属
層（４ｂ）によって被覆されたところにある。即ち、Ａ
ｇ層（４ａ）は光活性層（３）の背面に対して密着力が
弱いためにその全面を覆うことなく配置され、そして斯
るＡｇＪｉｌ（４ａ）から露出した光活性層（３）の露
出部分（３ｅ）を含んで上記Ａｇ層（４ａ）の背面（４
ａｂ）及び側面（４ａｓ）が金属層（４ｂ）により覆わ
れることによって、金属層（４ｂ）のＪｉｉｆｆｌ（４
ｂｅ）はＡｇ層（４ａ）と接することなく直接光活性層
（３）の露出部分（３ｅ）と接し、強固に結合すること
となる。従って、Ａｇ層（４ａ）の剥れは斯る金属層（
４ｂ）の周縁（４ｂｅ）と光活性層（３）の露出部分（
３ｅ）との直接結合による押え込みにより防止されるこ
ととなる。
層（４ａ）と光活性層（３）との密着力の高い金属であ
るＡＱ、Ｔｉ、ＴｉＡｇ等からなる金属層（４ｂ）の積
層構造を持つと共に、上記Ａｇ層（４ａ）は接する光活
性Ｊ！ｔ（３）の背面よりも小面積であり斯るＡｇ層（
４ａ）の背面（４ａｂ）及び側面（４ａｓ）が上記金属
層（４ｂ）によって被覆されたところにある。即ち、Ａ
ｇ層（４ａ）は光活性層（３）の背面に対して密着力が
弱いためにその全面を覆うことなく配置され、そして斯
るＡｇＪｉｌ（４ａ）から露出した光活性層（３）の露
出部分（３ｅ）を含んで上記Ａｇ層（４ａ）の背面（４
ａｂ）及び側面（４ａｓ）が金属層（４ｂ）により覆わ
れることによって、金属層（４ｂ）のＪｉｉｆｆｌ（４
ｂｅ）はＡｇ層（４ａ）と接することなく直接光活性層
（３）の露出部分（３ｅ）と接し、強固に結合すること
となる。従って、Ａｇ層（４ａ）の剥れは斯る金属層（
４ｂ）の周縁（４ｂｅ）と光活性層（３）の露出部分（
３ｅ）との直接結合による押え込みにより防止されるこ
ととなる。
尚、本発明者の経験によれば光活性層（３）と密着力の
高い金属としてＡｕ、Ｔｉ、 ＴｉＡｇの他に銅（Ｃｕ
）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、クロム（Ｃｒ）
、モリブデン（Ｍ ｏ ）、タンタル（Ｔａ）、亜鉛（
Ｚｎ）及びタングステン（Ｗ）等の通常の金属が使用可
能である。
高い金属としてＡｕ、Ｔｉ、 ＴｉＡｇの他に銅（Ｃｕ
）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、クロム（Ｃｒ）
、モリブデン（Ｍ ｏ ）、タンタル（Ｔａ）、亜鉛（
Ｚｎ）及びタングステン（Ｗ）等の通常の金属が使用可
能である。
この様にＡｇ層（４ａ）の剥れを防止する金属層＜４ｂ
）は光活性層（３）と強固に密着するために、斯る金属
層（４ｂ）を所定形状にパターニングすべくフォトリソ
グラフィ手法を用いてもパターニング後レジストの剥離
の際にＡｇ層（４ａ）が密着力が弱いことを根拠として
剥離することはない。
）は光活性層（３）と強固に密着するために、斯る金属
層（４ｂ）を所定形状にパターニングすべくフォトリソ
グラフィ手法を用いてもパターニング後レジストの剥離
の際にＡｇ層（４ａ）が密着力が弱いことを根拠として
剥離することはない。
第２図は本発明の他の実施例であって、第１図に示した
受光面電極（２）、光活性層（３）及び背面電極（４）
からなる個々の光電変換素子（６）・・・を同一基板（
１）上に於いて電気的に直列接続しである。上記光電変
換素子（６）の構成は第１図に示した構成と同一であり
、各光電変換素子（５）・・・は互いに隣接せる隣接間
隔部（７）・・・に於いて右隣りの光電変換素子（６）
・・・の受光面電極（２）・・・と、左隣りの光電変換
素子（６）・・・の背面電極（４）・・・と、がＴｉＡ
ｇ（Ｔｉ）／ＡＱ／ＴｉＡｇ（Ｔｉ）の玉石構造の接続
を極（８）によって電気的に結合されている。
受光面電極（２）、光活性層（３）及び背面電極（４）
からなる個々の光電変換素子（６）・・・を同一基板（
１）上に於いて電気的に直列接続しである。上記光電変
換素子（６）の構成は第１図に示した構成と同一であり
、各光電変換素子（５）・・・は互いに隣接せる隣接間
隔部（７）・・・に於いて右隣りの光電変換素子（６）
・・・の受光面電極（２）・・・と、左隣りの光電変換
素子（６）・・・の背面電極（４）・・・と、がＴｉＡ
ｇ（Ｔｉ）／ＡＱ／ＴｉＡｇ（Ｔｉ）の玉石構造の接続
を極（８）によって電気的に結合されている。
斯る実施例によれば各光電変換素子（５）・・・毎に選
択的に被着したＡｇＪｉｔ（４ａ）・・を含み連続的に
被着された金属層（４ｂ）を各光電変換素子（５）・・
毎にパターニングするに際し、上記フォトリソグラフィ
手法のみならず、この様な金属層（４ｂ）はＡｇ層（４
ａ）に比して反射率が低いために例えば特開昭５９−１
７１１７６号公報に開示された如くレーザスクライブ手
法を用いることも可能となる。また接続を極（８）のパ
ターニングについてもレーザスクライブ手法を使用して
もよい。
択的に被着したＡｇＪｉｔ（４ａ）・・を含み連続的に
被着された金属層（４ｂ）を各光電変換素子（５）・・
毎にパターニングするに際し、上記フォトリソグラフィ
手法のみならず、この様な金属層（４ｂ）はＡｇ層（４
ａ）に比して反射率が低いために例えば特開昭５９−１
７１１７６号公報に開示された如くレーザスクライブ手
法を用いることも可能となる。また接続を極（８）のパ
ターニングについてもレーザスクライブ手法を使用して
もよい。
更に接続電極（８）に代って背面電極（４）の金属層（
４ｂ）を第１図の如く基板（１）の主面に向って延在せ
しめ、斯る延在部分（４ｂｅ）と隣接の光電変換素子（
６）の受光面電極（２）とを直接結合せしめる形態とな
しても良い。
４ｂ）を第１図の如く基板（１）の主面に向って延在せ
しめ、斯る延在部分（４ｂｅ）と隣接の光電変換素子（
６）の受光面電極（２）とを直接結合せしめる形態とな
しても良い。
また上記実施例の何れに於いても光活性層（３）の大部
分と直接液する背面電極（４）はＡｇ層（４ａ）であっ
たが、その両者の接合界面に先行技術の如＜ＩＴＯやＳ
ｎＯ２のようなＴＣＯを介在させても本発明の効果を妨
げない。
分と直接液する背面電極（４）はＡｇ層（４ａ）であっ
たが、その両者の接合界面に先行技術の如＜ＩＴＯやＳ
ｎＯ２のようなＴＣＯを介在させても本発明の効果を妨
げない。
（ト）発明の効果
本発明光起電力装置は以上の説明から明らかな如く、銀
層の背面のみならずその側面をも密着力の高い金Ｍ１１
によって被覆せしめたので、上記金属層は銀層の剥れを
押え込み銀層の密着力の弱さを補償することができ、銀
層による反射光を再び光電変換に利用することができる
。またＡｇ層は有効光電変換領域全面を完全に覆わず、
周縁部分を金属層が覆っているので、ＡｇＪに対するバ
ターニング精度は緩和され、斯るＡｇ層のパターニング
のためにフォトリソグラフィ手法やレーザスクライブ手
法を用いないにも拘らず、金属層に対して精度良くパタ
ーニングを施すことができ、従って有効光電変換領域の
面積を増大せしめることができる。
層の背面のみならずその側面をも密着力の高い金Ｍ１１
によって被覆せしめたので、上記金属層は銀層の剥れを
押え込み銀層の密着力の弱さを補償することができ、銀
層による反射光を再び光電変換に利用することができる
。またＡｇ層は有効光電変換領域全面を完全に覆わず、
周縁部分を金属層が覆っているので、ＡｇＪに対するバ
ターニング精度は緩和され、斯るＡｇ層のパターニング
のためにフォトリソグラフィ手法やレーザスクライブ手
法を用いないにも拘らず、金属層に対して精度良くパタ
ーニングを施すことができ、従って有効光電変換領域の
面積を増大せしめることができる。
第１図は本発明光起電力装置の一実施例の断面図、第２
図は本発明光起電力装置の他の実施例の断面図、を夫々
示している。 （１）・・・基板、（２）・・・受光面電極、（３）・
・光活性層、（４）・・・背面電極、（４ａ）・・・銀
（Ａｇ）暦、（４ｂ）・・・金属層。
図は本発明光起電力装置の他の実施例の断面図、を夫々
示している。 （１）・・・基板、（２）・・・受光面電極、（３）・
・光活性層、（４）・・・背面電極、（４ａ）・・・銀
（Ａｇ）暦、（４ｂ）・・・金属層。
Claims (2)
- （１）光照射があると光電変換に寄与する光キャリアを
発生する半導体光活性層の受光面側及び背面側に夫々受
光面電極と背面電極とを配置した光起電力装置であって
、上記背面電極は上記半導体光活性層と接する側から見
て少なくとも銀層と、該銀層よりも上記半導体光活性層
との密着力が高い金属層と、の積層構造を有すると共に
、上記銀層の背面及び側面を上記金属層により被覆した
ことを特徴とする光起電力装置。 - （２）上記金属層はアルミニウム、チタン、チタン銀合
金の内から選択された少なくとも一つの金属を含むこと
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 |
|---|---|---|---|
| JP60195057A JPS6254971A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 光起電力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60195057A JPS6254971A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 光起電力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6254971A true JPS6254971A (ja) | 1987-03-10 |
| JPH0571150B2 JPH0571150B2 (ja) | 1993-10-06 |
Family
ID=16334835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60195057A Granted JPS6254971A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6254971A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63215082A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-07 | Hitachi Ltd | 非晶質太陽電池の製造方法 |
| JPH0254972A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
| JP2007165903A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Korea Advanced Inst Of Sci Technol | 集積型薄膜太陽電池及びその製造方法 |
| WO2008065970A1 (fr) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Module de cellule solaire et procédé de fabrication de module de cellule solaire |
| JP2013074117A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Kyocera Corp | 光電変換モジュール |
Citations (5)
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| JPS56146221A (en) * | 1980-04-16 | 1981-11-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing ceramic electronic part |
| JPS5929474A (ja) * | 1982-08-11 | 1984-02-16 | Toshiba Corp | 太陽電池 |
| JPS5994475A (ja) * | 1982-11-20 | 1984-05-31 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換半導体装置 |
| JPS60128661A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Sharp Corp | 半導体装置の電極構造 |
| JPS61186255U (ja) * | 1985-05-09 | 1986-11-20 |
-
1985
- 1985-09-04 JP JP60195057A patent/JPS6254971A/ja active Granted
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| JPH0583198B2 (ja) * | 1987-03-04 | 1993-11-25 | Hitachi Ltd | |
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| KR101048937B1 (ko) | 2006-11-30 | 2011-07-12 | 산요덴키가부시키가이샤 | 태양 전지 모듈 및 태양 전지 모듈의 제조 방법 |
| JP2013074117A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Kyocera Corp | 光電変換モジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0571150B2 (ja) | 1993-10-06 |
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Legal Events
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