JPS629682A - 太陽電池 - Google Patents
太陽電池Info
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- JPS629682A JPS629682A JP60148889A JP14888985A JPS629682A JP S629682 A JPS629682 A JP S629682A JP 60148889 A JP60148889 A JP 60148889A JP 14888985 A JP14888985 A JP 14888985A JP S629682 A JPS629682 A JP S629682A
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- layer
- collector electrode
- amorphous silicon
- deposited
- solar cell
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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
- Y02E10/545—Microcrystalline silicon 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
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/546—Polycrystalline silicon 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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- 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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は光の入射側に集電極の設けられた太陽電池の改
良に関するものである。
良に関するものである。
〈従来の技術〉
従来より透明導電膜は、例えばアモルファスシリコン太
陽電池の電極として広く用いられているが、セル面積が
大きくなるとその直列抵抗成分が増大し、また太陽電池
を電力用として用いる場合には透明導電膜の直列抵抗成
分による電力損失が無視できなくなるため、透明導電膜
上に集電極を設けて電力を取り出すように構成されてい
る。もちろん透明導電膜の比抵抗を低下させて集電極無
しで太陽電池が作製できれば問題はないが、アルミニウ
ム等の金属に比較して透明導電膜の比抵抗は２桁程度高
いため、透明導電膜の膜厚を増加させて面抵抗を低下さ
せる必要がある。しかし、膜厚の増加に伴ない光の反射
や吸収が増大するため、透明導電膜の膜厚は２０００Ａ
程度が限度である。
陽電池の電極として広く用いられているが、セル面積が
大きくなるとその直列抵抗成分が増大し、また太陽電池
を電力用として用いる場合には透明導電膜の直列抵抗成
分による電力損失が無視できなくなるため、透明導電膜
上に集電極を設けて電力を取り出すように構成されてい
る。もちろん透明導電膜の比抵抗を低下させて集電極無
しで太陽電池が作製できれば問題はないが、アルミニウ
ム等の金属に比較して透明導電膜の比抵抗は２桁程度高
いため、透明導電膜の膜厚を増加させて面抵抗を低下さ
せる必要がある。しかし、膜厚の増加に伴ない光の反射
や吸収が増大するため、透明導電膜の膜厚は２０００Ａ
程度が限度である。
従って、従来はアルミニウム等の金属を用いて透明導電
膜上に集電極を形成して電流を取り出すようにしている
。
膜上に集電極を形成して電流を取り出すようにしている
。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかし上記の如き構造の太陽電池にあっては、透明導電
膜上に形成された金属集電極の部分では光が透過しない
ため、発電に寄与せず、その結果太陽電池の実効効率を
低下させる要因となっている。
膜上に形成された金属集電極の部分では光が透過しない
ため、発電に寄与せず、その結果太陽電池の実効効率を
低下させる要因となっている。
本発明は上記の点に鑑みて創案されたものであり、集電
極に改良を加えて実効効率の向上を図った太陽電池を提
供することを目的としている。
極に改良を加えて実効効率の向上を図った太陽電池を提
供することを目的としている。
く問題点を解決するための手段〉
本発明の太陽電池は、太陽電池における従来のアルミニ
ウム等の金属集電極に替えてＩＴＯ。
ウム等の金属集電極に替えてＩＴＯ。
５ｎ０２等の透明導電膜を集電極として用いるように構
成している。
成している。
なお、本発明の適用可能な太陽電池は後述する実施例の
ステンレス基板を用いたアモルファスシリコン太陽電池
に限定されるものではなく、基板の材質やアモルファス
シリコン層の積み方等には関係なく、集電極を用いる太
陽電池であれば、いかなる構造のものでも適用可能であ
り、したがって当然のことながら、アモルファスシリコ
ン太陽電池以外の結晶、多結晶の太陽電池鳳でも本発明
を適用することが出来る。
ステンレス基板を用いたアモルファスシリコン太陽電池
に限定されるものではなく、基板の材質やアモルファス
シリコン層の積み方等には関係なく、集電極を用いる太
陽電池であれば、いかなる構造のものでも適用可能であ
り、したがって当然のことながら、アモルファスシリコ
ン太陽電池以外の結晶、多結晶の太陽電池鳳でも本発明
を適用することが出来る。
く作用〉
上記のように集電極をＩ ＴＯ、５ｎ０２等の透明導電
膜を用いて形成すれば、集電極部分においてもフォトキ
ャリアが生成されるため、太陽電池の効率は向上するこ
とになる。
膜を用いて形成すれば、集電極部分においてもフォトキ
ャリアが生成されるため、太陽電池の効率は向上するこ
とになる。
なお、この場合アルミニウム等の金属と比較して透明導
電膜は比抵抗が高く、集電極として用いる場合には、そ
の抵抗を低下させるために膜厚を８０００Ａ程度とかな
り厚（する必要がある。
電膜は比抵抗が高く、集電極として用いる場合には、そ
の抵抗を低下させるために膜厚を８０００Ａ程度とかな
り厚（する必要がある。
第７図は透明導電膜（ＩＴＯ）をアモルファスシリコン
太陽電池上に厚（（約８０００＾）積んだ場合の太陽電
池表面における入射光の反射及びＩＴＯにおける吸収が
どの程度あるかを評価した結果を示した図であり、実線
部分が反射であり点線部分がＩＴＯの吸収を反射に加え
たものである。
太陽電池上に厚（（約８０００＾）積んだ場合の太陽電
池表面における入射光の反射及びＩＴＯにおける吸収が
どの程度あるかを評価した結果を示した図であり、実線
部分が反射であり点線部分がＩＴＯの吸収を反射に加え
たものである。
反射は波長によって異っているが、これは透明導電膜（
ＩＴＯ）による光の干渉によるものである。
ＩＴＯ）による光の干渉によるものである。
どの第７図より明らかなように、光は反射、吸収により
３０チ程度減少するが、残りの光は透過することになる
。したがってこの膜厚で本発明のように集電極を形成し
た場合、集電極の占める面積を太陽電池の２０％と仮定
すると、光の損失は６層程度になる。これに対して従来
の光を透過しない集電極を用いた場合には当然のことな
がら光の損失は２０％となり、本発明により光の利用効
率が８０％から９４％程度に大幅に改善されることにな
る。
３０チ程度減少するが、残りの光は透過することになる
。したがってこの膜厚で本発明のように集電極を形成し
た場合、集電極の占める面積を太陽電池の２０％と仮定
すると、光の損失は６層程度になる。これに対して従来
の光を透過しない集電極を用いた場合には当然のことな
がら光の損失は２０％となり、本発明により光の利用効
率が８０％から９４％程度に大幅に改善されることにな
る。
また上記のように集電極を透明導電膜を用いて形成した
場合、透明導電膜はアルミニウム等の金属と異なり、酸
化物であるため、大気中に長期間放置されても経時変化
がほとんどない。これに対して従来より集電極として用
いているアルミニウム等の金属は酸化するため、大気中
に長時間放置すると太陽電池との接触が悪（なり、抵抗
が大幅に高くなる可能性があり、更にアモルファスシリ
コン太陽電池では集電極の下地は酸化物である透明導電
膜であるため、集電極に金属を用いた場合、問題がある
が、本発明の如く、太陽電池の集電極として透明導電膜
を用いることにより、上記の問題点が解決される。
場合、透明導電膜はアルミニウム等の金属と異なり、酸
化物であるため、大気中に長期間放置されても経時変化
がほとんどない。これに対して従来より集電極として用
いているアルミニウム等の金属は酸化するため、大気中
に長時間放置すると太陽電池との接触が悪（なり、抵抗
が大幅に高くなる可能性があり、更にアモルファスシリ
コン太陽電池では集電極の下地は酸化物である透明導電
膜であるため、集電極に金属を用いた場合、問題がある
が、本発明の如く、太陽電池の集電極として透明導電膜
を用いることにより、上記の問題点が解決される。
〈実施例〉
以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。
第１図は本発明の一実施例としてアモルファスシリコン
太陽電池の構造を示す、第２図におけるＡ−Ａ’の断面
図であり、第２図は本発明の一実施例の太陽電池の平面
図である。
太陽電池の構造を示す、第２図におけるＡ−Ａ’の断面
図であり、第２図は本発明の一実施例の太陽電池の平面
図である。
第１図及び第２図において、１はステンレス基板であり
、このステンレス基板１上にＰ型アモルファスシリコン
層（ａ−５ｉＰ層）２を膜厚１０００Ａ程度に堆積し、
このＰ型アモルファスシリコン層２上に真性アモルファ
スシリコン層（ａ −５ｉ １層）３を膜厚５０００＾
程度に堆積し、この真性アモルファスシリコン層３上に
Ｎ型アモルファスシリコン層（ａ−５ｉＮ層）４を膜厚
５０Ａ程度に堆積し、このＮ型アモルファスシリコ７層
４上に透明導電膜５を５００Ａ程度に堆積し、この透明
導電膜５上に本発明にしたがってＩＴＯあるいはＳ ｎ
Ｏ２またはこの積層構造等によって構成された透明集
電極を第２図に示すように櫛歯状に８０００Ａ程度の膜
厚で堆積形成する。
、このステンレス基板１上にＰ型アモルファスシリコン
層（ａ−５ｉＰ層）２を膜厚１０００Ａ程度に堆積し、
このＰ型アモルファスシリコン層２上に真性アモルファ
スシリコン層（ａ −５ｉ １層）３を膜厚５０００＾
程度に堆積し、この真性アモルファスシリコン層３上に
Ｎ型アモルファスシリコン層（ａ−５ｉＮ層）４を膜厚
５０Ａ程度に堆積し、このＮ型アモルファスシリコ７層
４上に透明導電膜５を５００Ａ程度に堆積し、この透明
導電膜５上に本発明にしたがってＩＴＯあるいはＳ ｎ
Ｏ２またはこの積層構造等によって構成された透明集
電極を第２図に示すように櫛歯状に８０００Ａ程度の膜
厚で堆積形成する。
上記のように構成したアモルファスシリコン太陽電池と
従来の構造のアモルファスシリコン太陽電池のＡＭ−１
、１００ｍＷ／−下における電流−電圧特性をそれぞれ
第３図及び第４図に示す。
従来の構造のアモルファスシリコン太陽電池のＡＭ−１
、１００ｍＷ／−下における電流−電圧特性をそれぞれ
第３図及び第４図に示す。
この第３図及び第４図に示す電流−電圧特性より明らか
なように、集電極６として透明導電膜ＣＩＴＯ）を用い
たもの（第３図参照）でＧｉ、短絡電流が第４図に示す
従来のものに比して大きくなっている。
なように、集電極６として透明導電膜ＣＩＴＯ）を用い
たもの（第３図参照）でＧｉ、短絡電流が第４図に示す
従来のものに比して大きくなっている。
このことは集電極部分において光が透過してｌ、Ｎるた
めであり、電流−電圧特性には太陽電池の面積を拡大し
たものと同様の効果となって現われている。
めであり、電流−電圧特性には太陽電池の面積を拡大し
たものと同様の効果となって現われている。
第５図は本発明の他の実施例のアモルファスシリコン太
陽電池の構造を示す第６図におけるＢ−Ｂ′断面図であ
り、第６図は本発明の他の実施例の太陽電池の平面図で
あり、第１図及び第２図と同一部分は同一符号で示して
いる。
陽電池の構造を示す第６図におけるＢ−Ｂ′断面図であ
り、第６図は本発明の他の実施例の太陽電池の平面図で
あり、第１図及び第２図と同一部分は同一符号で示して
いる。
第５図及び第６図において、ｌはステンレス基板であり
、このステンレス基板ｌ上にＰ型アモｌレファスシリコ
ン層（ａ−５ｉＰ層）２を膜厚１０００λ程度に堆積し
、このＰ型アモルファスシリコン層２上に真性アモルフ
ァスシリコン層（ａ−３ｉＩ層）３を膜厚５０００Ａ程
度に堆積し、この真性アモルファスシリコン層３上にＮ
型アモルファスシリコ２層４を膜厚５０人程度に堆積し
、このＮ型アモルファスシリコ７層４上に透明導電膜５
を５００Ａ程度に堆積し、この透明導電膜５上に櫛歯状
の集電極を第６図に示すように所望厚さに透明集電極６
及び金属集電極７により形成する。すなわち櫛歯状の集
電極の枝状部分６を例えば８０００＾厚の透明導電膜（
ＩＴＯ等）で形成し、櫛歯状の集電極の枠部分７を例え
ば３０００Ａ厚の金属膜（アルミニウム、モリブデン、
ニッケルクロム等）で形成する。
、このステンレス基板ｌ上にＰ型アモｌレファスシリコ
ン層（ａ−５ｉＰ層）２を膜厚１０００λ程度に堆積し
、このＰ型アモルファスシリコン層２上に真性アモルフ
ァスシリコン層（ａ−３ｉＩ層）３を膜厚５０００Ａ程
度に堆積し、この真性アモルファスシリコン層３上にＮ
型アモルファスシリコ２層４を膜厚５０人程度に堆積し
、このＮ型アモルファスシリコ７層４上に透明導電膜５
を５００Ａ程度に堆積し、この透明導電膜５上に櫛歯状
の集電極を第６図に示すように所望厚さに透明集電極６
及び金属集電極７により形成する。すなわち櫛歯状の集
電極の枝状部分６を例えば８０００＾厚の透明導電膜（
ＩＴＯ等）で形成し、櫛歯状の集電極の枠部分７を例え
ば３０００Ａ厚の金属膜（アルミニウム、モリブデン、
ニッケルクロム等）で形成する。
このように構成した集電極は、例えば太陽電池がかなり
の大面積となり、透明導電膜（ＩＴＯ）の抵抗が無視で
きな（なった場合に特に有効である。このような構成に
より透明集電極部分６は距離を短かくして抵抗のより低
いＡ１等の金属集電極部分７に・電流を流すことによっ
て抵抗による損失を軽減しつつ、透明集電極部分６にお
いて電流を稼ぐことになる。
の大面積となり、透明導電膜（ＩＴＯ）の抵抗が無視で
きな（なった場合に特に有効である。このような構成に
より透明集電極部分６は距離を短かくして抵抗のより低
いＡ１等の金属集電極部分７に・電流を流すことによっ
て抵抗による損失を軽減しつつ、透明集電極部分６にお
いて電流を稼ぐことになる。
〈発明の効果〉
以上のように本発明によれば、集電極部分においても入
射光が有効に利用されることにより・効率の良い出力の
大きな太陽電池を得ることが出来る。
射光が有効に利用されることにより・効率の良い出力の
大きな太陽電池を得ることが出来る。
第１図は本発明の一実施例としてのアモルファスシリコ
ン太陽電池の構造を示す第２図におけるＡ−Ａ’断面図
、第２図は本発明の一実施例の太陽電池の平面図、第３
図は透明集電極を用いた場合の電流−電圧特性を示す概
略図、第４図は金属集電極を用いた場合の電池−電圧特
性を示す概略図、第５図は本発明の他の実施例のアモル
ファスシリコン太陽電池の構造を示す第６図におけるＢ
１３／断面図、第６図は本発明の他の実施例の太陽電池
の平面図、第７図はアモルファスシリコン太陽電池の表
面における光の反射及び透明導電膜（ＩＴＯ）による光
の吸収を示した図である。 ｌ・・・ステンレス基板、２・・・Ｐ型アモルファスシ
リコン層、３・・・真性アモルファスシリコン層、４・
・・Ｎ型アモルファスシリコン層、５・・・透明導電膜
、６・・・透明集電極、７・・・金属集電極。 第１図 第２図 ４００ ５００ ６００
＃ ＆６玲芝 長（ｎｍ） 第７＠
ン太陽電池の構造を示す第２図におけるＡ−Ａ’断面図
、第２図は本発明の一実施例の太陽電池の平面図、第３
図は透明集電極を用いた場合の電流−電圧特性を示す概
略図、第４図は金属集電極を用いた場合の電池−電圧特
性を示す概略図、第５図は本発明の他の実施例のアモル
ファスシリコン太陽電池の構造を示す第６図におけるＢ
１３／断面図、第６図は本発明の他の実施例の太陽電池
の平面図、第７図はアモルファスシリコン太陽電池の表
面における光の反射及び透明導電膜（ＩＴＯ）による光
の吸収を示した図である。 ｌ・・・ステンレス基板、２・・・Ｐ型アモルファスシ
リコン層、３・・・真性アモルファスシリコン層、４・
・・Ｎ型アモルファスシリコン層、５・・・透明導電膜
、６・・・透明集電極、７・・・金属集電極。 第１図 第２図 ４００ ５００ ６００
＃ ＆６玲芝 長（ｎｍ） 第７＠
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光の入射側に設けられる集電極の少なくとも一部を
透明導電膜にて構成してなることを特徴とする太陽電池
。 ２、前記集電極は透明導電膜及び金属電極にて構成され
てなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の太
陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60148889A JPS629682A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60148889A JPS629682A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS629682A true JPS629682A (ja) | 1987-01-17 |
Family
ID=15462967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60148889A Pending JPS629682A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS629682A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012124320A (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-28 | Ulvac Japan Ltd | 太陽電池 |
| JP2012124328A (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-28 | Ulvac Japan Ltd | 太陽電池 |
| CN103081120A (zh) * | 2010-10-06 | 2013-05-01 | Lg伊诺特有限公司 | 太阳能电池 |
-
1985
- 1985-07-05 JP JP60148889A patent/JPS629682A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103081120A (zh) * | 2010-10-06 | 2013-05-01 | Lg伊诺特有限公司 | 太阳能电池 |
| JP2013539241A (ja) * | 2010-10-06 | 2013-10-17 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | 太陽電池 |
| EP2506312A4 (en) * | 2010-10-06 | 2017-06-21 | LG Innotek Co., Ltd. | Solar cell |
| US9941424B2 (en) | 2010-10-06 | 2018-04-10 | Lg Innotek Co., Ltd. | Solar cell |
| JP2012124320A (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-28 | Ulvac Japan Ltd | 太陽電池 |
| JP2012124328A (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-28 | Ulvac Japan Ltd | 太陽電池 |
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