JPS6269567A - アモルフアスシリコン太陽電池 - Google Patents
アモルフアスシリコン太陽電池Info
- Publication number
- JPS6269567A JPS6269567A JP60209700A JP20970085A JPS6269567A JP S6269567 A JPS6269567 A JP S6269567A JP 60209700 A JP60209700 A JP 60209700A JP 20970085 A JP20970085 A JP 20970085A JP S6269567 A JPS6269567 A JP S6269567A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amorphous silicon
- solar cell
- film
- metal film
- silicon solar
- 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
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Classifications
-
- 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
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
-
- 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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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
この発明はアモルファスシリコン太陽電池に関する。
（ロ）従来の技術
従来よりアモルファスシリコン太陽電池の光電変換効率
を向上させる手段の１つとして金属基板表面の凹凸化が
考えられてきた。これは太陽電池の表面で反射される光
を再度太陽電池内に入射させたり、またアモルファスシ
リコン層で吸収されなかった光を基板の凹凸面で不規則
に反射させ、その反射光をさらにアモルファスシリコン
層に再入射させて吸収させ、太陽電池外に反射されたり
基材に吸収される光を減少しアモルファスシリコン層に
吸収される光を増加させることにより光電変換効率の向
上を図るものである。
を向上させる手段の１つとして金属基板表面の凹凸化が
考えられてきた。これは太陽電池の表面で反射される光
を再度太陽電池内に入射させたり、またアモルファスシ
リコン層で吸収されなかった光を基板の凹凸面で不規則
に反射させ、その反射光をさらにアモルファスシリコン
層に再入射させて吸収させ、太陽電池外に反射されたり
基材に吸収される光を減少しアモルファスシリコン層に
吸収される光を増加させることにより光電変換効率の向
上を図るものである。
これは、従来は電気化学的または化学的エツチングによ
り表面を粗面化して凹凸化することによっていた。
り表面を粗面化して凹凸化することによっていた。
（ハ）発明が解決しＪ：うと（−る問題点しかしながら
これらの場合には次にあげるような問題がある。
これらの場合には次にあげるような問題がある。
■ 電気化学的または化学的エツチングにより粗面化し
て凹凸化する金属基板の反射率自体があまり高くない、
例えば従来の方法ではステンレス鋼を多用しているがス
テンレス鋼の反射率は高くはない。従って入射光の基板
表面での反射効率があまり良くないのでアモルファスシ
リン層に再入射する光は少なく光電変換効率の向上の割
合の程度は低い。
て凹凸化する金属基板の反射率自体があまり高くない、
例えば従来の方法ではステンレス鋼を多用しているがス
テンレス鋼の反射率は高くはない。従って入射光の基板
表面での反射効率があまり良くないのでアモルファスシ
リン層に再入射する光は少なく光電変換効率の向上の割
合の程度は低い。
■ 上記の問題点を解消するために粗面化し凹凸化した
基Ｈに他の反射率の高い金属をメッキする場合には更に
メッキエ稈が別途−■程必要となり、時間がかかる点お
よび価格面で不都合である。
基Ｈに他の反射率の高い金属をメッキする場合には更に
メッキエ稈が別途−■程必要となり、時間がかかる点お
よび価格面で不都合である。
■ 電気化学的または化学的エツチングによる粗面化で
はエツチング固有の問題であるが、基材表面に欠陥が発
生することが多く、歩どまり、信頼性に欠【プる。
はエツチング固有の問題であるが、基材表面に欠陥が発
生することが多く、歩どまり、信頼性に欠【プる。
この発明は上記の問題点を解消すべくなされたものであ
る。本発明者は基板表面を直接凹凸化させることなく、
その表面に凹凸状の高反射率金属膜を形成させる点に着
想し、種々検討を行なった結果、かかる高反射率金属膜
が電気メッキや蒸着により形成可能であり、かつこのよ
うな凹凸状金属膜を介して作製したアモルファスシリコ
ン太陽電池が基板を直接凹凸化したものに比して光電変
換効率が優れている事実を見出した。
る。本発明者は基板表面を直接凹凸化させることなく、
その表面に凹凸状の高反射率金属膜を形成させる点に着
想し、種々検討を行なった結果、かかる高反射率金属膜
が電気メッキや蒸着により形成可能であり、かつこのよ
うな凹凸状金属膜を介して作製したアモルファスシリコ
ン太陽電池が基板を直接凹凸化したものに比して光電変
換効率が優れている事実を見出した。
（ニ）問題点を解決するための手段おＪ：び作用かくし
てこの発明によれば、表面平滑な金属基板上に、電気メ
ッキまたは蒸着ににり形成された表面凹凸状の高反射率
金属膜を介して、アモルファスシリコン層および透明電
極層を被覆してなるアモルファスシリコン太陽電池が提
供される。この発明に使用する金属基材は通常用いられ
るもの、例えばシリコン基板やステンレス鋼基板等いず
れを用いてもよい。
てこの発明によれば、表面平滑な金属基板上に、電気メ
ッキまたは蒸着ににり形成された表面凹凸状の高反射率
金属膜を介して、アモルファスシリコン層および透明電
極層を被覆してなるアモルファスシリコン太陽電池が提
供される。この発明に使用する金属基材は通常用いられ
るもの、例えばシリコン基板やステンレス鋼基板等いず
れを用いてもよい。
ついで金属基材上に電気メッキまたは蒸着法を用いて高
反射率の金属膜を被覆づるが、この時結晶粒を粗大化す
ることによって凹凸をもたせることができる。結晶粒の
粗大化には通常の方法、例えば電気メツキ法における電
流密度を小さくして積数を少なくして結晶を成長させる
方法や温度を制御して結晶を成長させる方法など当該分
野で公知の方法を用いればよい。例えば、ＣｕやＮｉは
通常３０℃程度で電気メッキされるが、この際の電流密
度を１０〜５０％程度減少させたり、４０〜７０℃程度
にまでメッキ温度を上昇させることにより結晶粒を粗大
化させることができる。また、ＡＱは通常３０℃程度で
電気メッキされるが、電流密度を同様に減少させたり、
１０〜２０℃程度にまでメッキ温度を低下することによ
り結晶粒を粗大化することができる。また、蒸着法にお
いても温度制御を行なうことにより同様に凹凸化するこ
とができる。
反射率の金属膜を被覆づるが、この時結晶粒を粗大化す
ることによって凹凸をもたせることができる。結晶粒の
粗大化には通常の方法、例えば電気メツキ法における電
流密度を小さくして積数を少なくして結晶を成長させる
方法や温度を制御して結晶を成長させる方法など当該分
野で公知の方法を用いればよい。例えば、ＣｕやＮｉは
通常３０℃程度で電気メッキされるが、この際の電流密
度を１０〜５０％程度減少させたり、４０〜７０℃程度
にまでメッキ温度を上昇させることにより結晶粒を粗大
化させることができる。また、ＡＱは通常３０℃程度で
電気メッキされるが、電流密度を同様に減少させたり、
１０〜２０℃程度にまでメッキ温度を低下することによ
り結晶粒を粗大化することができる。また、蒸着法にお
いても温度制御を行なうことにより同様に凹凸化するこ
とができる。
後述するように高反則率の金属としてこの発明で使用で
きるものは多種多様であるので一概に規定することはで
きないがこのようにして結晶粒を粗大化して表面粗さ０
．１〜１０漕程度の凹凸を持たせることができる。
きるものは多種多様であるので一概に規定することはで
きないがこのようにして結晶粒を粗大化して表面粗さ０
．１〜１０漕程度の凹凸を持たせることができる。
高反射率の金属としては銀、金、ニッケル、アルミニウ
ム、銅、チタン、クロム、コバルトまたはこれらの合金
が適している。
ム、銅、チタン、クロム、コバルトまたはこれらの合金
が適している。
この凹凸化した高反射率の金属膜上に通常の方法（ＣＶ
Ｄ法やＰＶＤ法）を用いてアモルファスシリコン層およ
び透明電極層を順次形成して太陽電池を完成することが
できる。
Ｄ法やＰＶＤ法）を用いてアモルファスシリコン層およ
び透明電極層を順次形成して太陽電池を完成することが
できる。
（ホ）実施例
以下この発明を実施例を用いて説明するがこの発明を限
定するものではない。
定するものではない。
まず、ＢＡ処理の平板状のステンレス鋼からなる金属基
材（１）の表面に、電流密度を１０ｗＡＪ程度に減少し
てさらにメッキ温度を６０〜７０℃程度として結晶粒の
成長を図りながらＮｉからなる高反射率金属膜（２）を
被覆した。このときの被覆面の凹凸は表面粗さとして０
．２〜０．８席であり、平均金属厚みは４膚であった。
材（１）の表面に、電流密度を１０ｗＡＪ程度に減少し
てさらにメッキ温度を６０〜７０℃程度として結晶粒の
成長を図りながらＮｉからなる高反射率金属膜（２）を
被覆した。このときの被覆面の凹凸は表面粗さとして０
．２〜０．８席であり、平均金属厚みは４膚であった。
この凹凸化した高反射率金属膜上に約１０００人のｎ型
、約６０００人のｉ型および約２００人のｐ型を順次形
成しアモルファスシリコン層（３）とし、さらに約６０
０人のＩＴＯからなる透明電極層（４）を形成して太陽
電池を完成した（第１図参照、なお図中に入射光（５）
の反射の状況を示した。この太陽電池は以下太陽電池Ａ
として表わす。）。
、約６０００人のｉ型および約２００人のｐ型を順次形
成しアモルファスシリコン層（３）とし、さらに約６０
０人のＩＴＯからなる透明電極層（４）を形成して太陽
電池を完成した（第１図参照、なお図中に入射光（５）
の反射の状況を示した。この太陽電池は以下太陽電池Ａ
として表わす。）。
比較例として鏡面仕上げステンレス鋼の表面に上記の太
陽電池Ａと同様にアモルファスシリコン岡、透明電極層
を順次形成し太陽電池を完成したく以下これを太陽電池
Ｂという）。さらにステンレス鋼に従来技術のエツチン
グにより凹凸化をほどこし上記と同様にして太陽電池を
完成した（以下これを太陽電池Ｃという）。
陽電池Ａと同様にアモルファスシリコン岡、透明電極層
を順次形成し太陽電池を完成したく以下これを太陽電池
Ｂという）。さらにステンレス鋼に従来技術のエツチン
グにより凹凸化をほどこし上記と同様にして太陽電池を
完成した（以下これを太陽電池Ｃという）。
これらの太陽電池に白色蛍光灯（１３０Ｌｕｘ）を照射
し性能評価を行なった。これを表１に示す。
し性能評価を行なった。これを表１に示す。
表 １
表１に示したようにこの発明の太陽電池Ａは短絡電流、
開放電圧、Ｆ、Ｆ、および最大出力において従来技術の
太陽電池Ｂ、Ｃと比較して優れた性能を示した。
開放電圧、Ｆ、Ｆ、および最大出力において従来技術の
太陽電池Ｂ、Ｃと比較して優れた性能を示した。
従来法のエツチングにより基板に凹凸化をほどこした太
陽電池Ｃは、凹凸化をほどこさない太陽電池Ｂと比較し
て短絡電流においては性能の向−Ｌがみられるが、その
他の開放電圧、Ｆ、Ｆ、および最大出力において性能が
低下していることを鑑みると、この発明の太陽電池Ａが
上記全ての特性において性能が向上していることが判る
。
陽電池Ｃは、凹凸化をほどこさない太陽電池Ｂと比較し
て短絡電流においては性能の向−Ｌがみられるが、その
他の開放電圧、Ｆ、Ｆ、および最大出力において性能が
低下していることを鑑みると、この発明の太陽電池Ａが
上記全ての特性において性能が向上していることが判る
。
（へ）発明の効果
以上のように本発明の太陽電池によれば、従来に比して
、 ■ 基材表面に高反射率金属層を凹凸状に被覆している
ので、入射光は不規則に効率的に反射され、入射光の吸
収量が増え、効率が向上する、■ 金属基材表面を凹凸
状にする方法としてエツチング等を用いず、電気メッキ
または蒸着により高反射率金属を凹凸状に被覆するので
、基材表＝７− 面の欠陥が減少し歩留、信頼性等が向上する、■ 基板
に直接、高反射率金属を凹凸状に被覆するため、基板を
エツチング等により凹凸化し、さらに他の金属をメッキ
する方法に比べて、太陽電池の製造が容易である等の効
果を有する。
、 ■ 基材表面に高反射率金属層を凹凸状に被覆している
ので、入射光は不規則に効率的に反射され、入射光の吸
収量が増え、効率が向上する、■ 金属基材表面を凹凸
状にする方法としてエツチング等を用いず、電気メッキ
または蒸着により高反射率金属を凹凸状に被覆するので
、基材表＝７− 面の欠陥が減少し歩留、信頼性等が向上する、■ 基板
に直接、高反射率金属を凹凸状に被覆するため、基板を
エツチング等により凹凸化し、さらに他の金属をメッキ
する方法に比べて、太陽電池の製造が容易である等の効
果を有する。
第１図は本発明のアモルファスシリコン太＠電池の一実
施例の構成説明図を示す。 （１）・・・・・・金属基材、 （２）・・・・・・高
反射率金属膜、（３）・・・・・・アモルファスシリコ
ン層、（４）・・・・・・透明導電層、 （５）・・・
・・・入射光。 第１図
施例の構成説明図を示す。 （１）・・・・・・金属基材、 （２）・・・・・・高
反射率金属膜、（３）・・・・・・アモルファスシリコ
ン層、（４）・・・・・・透明導電層、 （５）・・・
・・・入射光。 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、表面平滑な金属基板上に、電気メッキまたは蒸着に
より形成された表面凹凸状の高反射率金属膜を介して、
アモルファスシリコン層および透明電極層を被覆してな
るアモルファスシリコン太陽電池。 ２、高反射率金属膜が銀、金、ニッケル、アルミニウム
、銅、チタン、クロム、コバルトまたはこれらの合金で
ある特許請求の範囲第１項記載のアモルファスシリコン
太陽電池。 ３、高反射率金属膜が表面粗さ０．１〜１０μｍの凹凸
状表面を有する特許請求の範囲第１項記載のアモルファ
スシリコン太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60209700A JPS6269567A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | アモルフアスシリコン太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60209700A JPS6269567A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | アモルフアスシリコン太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6269567A true JPS6269567A (ja) | 1987-03-30 |
Family
ID=16577184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60209700A Pending JPS6269567A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | アモルフアスシリコン太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6269567A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009064562A (ja) * | 2007-09-04 | 2009-03-26 | Seiko Epson Corp | 発光装置の製造方法及び発光装置 |
-
1985
- 1985-09-20 JP JP60209700A patent/JPS6269567A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009064562A (ja) * | 2007-09-04 | 2009-03-26 | Seiko Epson Corp | 発光装置の製造方法及び発光装置 |
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