JPS6314874B2 - - Google Patents
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- JPS6314874B2 JPS6314874B2 JP58018664A JP1866483A JPS6314874B2 JP S6314874 B2 JPS6314874 B2 JP S6314874B2 JP 58018664 A JP58018664 A JP 58018664A JP 1866483 A JP1866483 A JP 1866483A JP S6314874 B2 JPS6314874 B2 JP S6314874B2
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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
- H01L31/04—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
Description
この発明は透明絶縁基板上に形成した薄膜太陽
電池に関する。 太陽電池素子の保護のために逆パラダイオード
を接続することが効果のあることはこれまで指摘
されてきた。第１図はこの例を示す。各太陽電池
素子１にそれぞれ対応してダイオード２を逆並列
に接続したものである。ダイオードの順方向電圧
は約0.5vであるので太陽電池素子１には、0.5Vを
越える逆バイアスがかかることが阻止される。太
陽電池素子１は透明絶縁基板３の上に透明電極
４、ａ―Si（アモルフアスシリコン）膜５、金属
電極６を積み重ねて構成し、金属電極６を延長し
て隣接セルの透明電極４にそれぞれ電気的に接続
することにより直列接続されている。太陽電池セ
ル１が発電状態にあり、開放電圧モードで動作し
ている場合、ダイオードに逆バイアスがかかるこ
とになるので、ダイオード２の要求特性として逆
耐圧が太陽電池素子１の開放電圧より大きいこと
が重要である。逆耐圧が大きいダイオードを用い
れば、いくつか直列に接続された太陽電池の保護
を行うことができる。 このようにダイオードを太陽電池に逆並列接続
することによつて安定性の大きい太陽電池システ
ムを形成できるがダイオードをモジユール形成の
際、いちいち組みこむのは、ダイオードの調達、
半田付け等組立に関してコストが嵩むという欠点
がある。 本発明はこの欠点を除き、保護ダイオードが逆
並列接続された太陽電池で構成容易な構造を提供
することを目的とする。 この目的は共通透明絶縁基板上に基板側から透
明電極、ａ―Siのｐ層、ｉ層、ｎ層および金属電
極が順次積層されてなる太陽電池素子およびダイ
オードが形成され、その場合ダイオードのｐ層は
太陽電池素子のｐ層の10倍以上の厚さを有し、か
つ透明電極と金属電極との接続によりダイオード
が太陽電池素子に逆並列接続されていることによ
つて達成される。 以下図を引用して本発明の実施例について説明
する。第２図は第１図に示したような太陽電池と
同一構造のダイオードを保護ダイオードとする場
合の太陽電池と逆並列ダイオードの特性例を示
す。曲線２１は太陽電池の電流電圧特性であり、
点２２が短絡電流、点２３が開放電圧を示す。曲
線２４は逆並列接続した場合のダイオードの特性
で暗中のものである。しかし暗中のａ―Siダイオ
ードは曲線２４が示すように順方向特性が大きく
立ち上がらず、電流が飽和する傾向を示す。約１
cm2の面積を有するａ―Siダイオードにおいて、直
列抵抗と入射光強度の関係を求めると第１表のよ
うであつた。
電池に関する。 太陽電池素子の保護のために逆パラダイオード
を接続することが効果のあることはこれまで指摘
されてきた。第１図はこの例を示す。各太陽電池
素子１にそれぞれ対応してダイオード２を逆並列
に接続したものである。ダイオードの順方向電圧
は約0.5vであるので太陽電池素子１には、0.5Vを
越える逆バイアスがかかることが阻止される。太
陽電池素子１は透明絶縁基板３の上に透明電極
４、ａ―Si（アモルフアスシリコン）膜５、金属
電極６を積み重ねて構成し、金属電極６を延長し
て隣接セルの透明電極４にそれぞれ電気的に接続
することにより直列接続されている。太陽電池セ
ル１が発電状態にあり、開放電圧モードで動作し
ている場合、ダイオードに逆バイアスがかかるこ
とになるので、ダイオード２の要求特性として逆
耐圧が太陽電池素子１の開放電圧より大きいこと
が重要である。逆耐圧が大きいダイオードを用い
れば、いくつか直列に接続された太陽電池の保護
を行うことができる。 このようにダイオードを太陽電池に逆並列接続
することによつて安定性の大きい太陽電池システ
ムを形成できるがダイオードをモジユール形成の
際、いちいち組みこむのは、ダイオードの調達、
半田付け等組立に関してコストが嵩むという欠点
がある。 本発明はこの欠点を除き、保護ダイオードが逆
並列接続された太陽電池で構成容易な構造を提供
することを目的とする。 この目的は共通透明絶縁基板上に基板側から透
明電極、ａ―Siのｐ層、ｉ層、ｎ層および金属電
極が順次積層されてなる太陽電池素子およびダイ
オードが形成され、その場合ダイオードのｐ層は
太陽電池素子のｐ層の10倍以上の厚さを有し、か
つ透明電極と金属電極との接続によりダイオード
が太陽電池素子に逆並列接続されていることによ
つて達成される。 以下図を引用して本発明の実施例について説明
する。第２図は第１図に示したような太陽電池と
同一構造のダイオードを保護ダイオードとする場
合の太陽電池と逆並列ダイオードの特性例を示
す。曲線２１は太陽電池の電流電圧特性であり、
点２２が短絡電流、点２３が開放電圧を示す。曲
線２４は逆並列接続した場合のダイオードの特性
で暗中のものである。しかし暗中のａ―Siダイオ
ードは曲線２４が示すように順方向特性が大きく
立ち上がらず、電流が飽和する傾向を示す。約１
cm2の面積を有するａ―Siダイオードにおいて、直
列抵抗と入射光強度の関係を求めると第１表のよ
うであつた。
【表】
すなわち、暗中で約50Ωの直列抵抗を示した
が、100mW／cm2のもとでは約0.5Ωの値を示し
た。このときのダイオードの特性を示したのが第
２図の曲線２５である。この場合、光が入射して
いるために直列抵抗が小さくダイオードの電流の
立ち上がりが大きいので、ａ―Si太陽電池に点２
６で示すより大きい逆バイアスが印加されると、
逆並列接続されているダイオード側に電流が流
れ、ダイオードに大きな逆バイアスがかかること
を防ぐ効果が発揮される。しかし、このダイオー
ドは点２７で示す光起電力を発生しているので、
太陽電池の短絡電流２２からダイオードの電流２
７を差し引いた分が外にとり出されることとな
る。従つて、点２７の値をできるだけ０に近づけ
る必要がある。 これについて検討した結果、ダイオードの面積
を太陽電池の面積より小さくすること、およびダ
イオードのｐ層膜厚を厚くすることが有効である
ことが分かつた。ａ―Si太陽電池または逆並列ダ
イオードが透明電極の側からａ―Sip層、ａ―Si
ノンドープ層、ａ―Sin層、金属電極の構造をし
ている。このうちｐ層を厚くすることによつて、
短絡電流２２及びそれに相当する点２７が第３図
に示すように減少することが見い出された。ｐ層
膜厚を2000Åとすると、ｐ層膜厚100Åの場合に
比較して、短絡電流が15％程度となる。そしてこ
の場合、直列抵抗についてはあまり変化せず、
100mW／cm2で0.74Ωの抵抗が得られた。さらに
ｐ層膜厚とｉ層膜厚を同じ条件にして試料を作成
し、光を照射して直列抵抗を測定すると第１表と
同じ結果が得られた。本発明はこれらの検討結果
に基づき出力電流の大きい太陽電池を構成するも
のである。 第４図ａ〜ｃに本発明の第一の実施例を示す。
ａ図は平面図で一点鎖線で透明電極パターン、破
線でアモルフアスシリコンパターン、実線とハツ
チングで金属電極パターンを示した。このＡ―
A′での断面図がｂ図で、Ｂ―B′での断面図がｃ
図である。第１図と共通の部分には同一の符号が
付されている。ガラス基板等の透明絶縁基板３上
に太陽電池部の透明電極パターン４０，４１，４
２，４３，４４と保護ダイオード部の透明電極パ
ターン４５，４６，４７，４８，４９を形成す
る。次にｐ形ａ―Si層を全面に形成する。この厚
さを2000〜3000Åとする。次に保護ダイオード部
のａ―Siパターンと同一の形状のレジストパター
ンを形成して、プラズマエツチによりｐ形ａ―Si
層をエツチングし、約100Åまで厚さをうすくす
る。このコントロールは精密さを要求するので次
の方法で実施した。ガラス基板のｐ形ａ―Si層と
反対側に1000Å程度の金属層を形成した。この膜
は光反射用に用いる。これをエツチング槽内に入
れレーザービーム（Arレザー4880Å）で照射し
この反射光をモニタリングしながらエツチングを
進めた。エツチングはCF4ガスを用いて行つた。
ガス圧数Torrのもとでのエツチングにより、当
初微弱であつた反射光が数分経過後強度を増し、
ｐ層の膜厚の減少と共に強度が変化することが見
出された。ｐ層が100Åの値となる反射光の強度
のところでエツチングを終了した。ｐ形ａ―Si層
の吸収係数は、このレーザービームのもとにおい
ては５×105（cm-1）である。レーザービームはａ
―Si層に入射し、ａ―Si層内に減衰しつつ透明電
極に入る。ここでは透明度が大きいのでほとんど
吸収されない。次にガラスにはいるここでもほと
んど吸収されない。ただ透明膜あるいはガラスと
はいえ、膜のつくり方、ガラスのつくり方により
吸収率の大きい場合があるのでこの波長における
吸収率を考慮に入れる必要があるのは当然のこと
である。ガラス板を透過すると蒸着された金属膜
で反射される。反射率はほとんど１であるが、精
密には反射率を事前にチエツクしておく必要があ
る。こうしてビームはガラス、透明電極を通り、
ａ―Si層で減すいして検出器にとりこまれる。膜
厚100Åの場合、ａ―Si内の光路長としては200Å
となる。この場合には反射光は照射光の約37％と
なつている。入射光の入射角は垂直が計算上容易
であるが、角度は任意に選べることはいうまでも
ない。この係、ダイオードパターン上のレジスト
を剥離し、グロー放電によりａ―Siのノンドープ
層を約0.5μ形成した。ノンドープ層形成に先だつ
て、約５分H2で放電し、さらに約50Åｐ形ａ―
Si層を形成すると太陽電池特性として好ましいも
のが得られた。次にａ―Sin層を約500Å形成し、
エツチング法を用いてａ図のごとくパターンを形
成する。こうして形成されたのがｂ図のａ―Si層
５０，５１，５２，５３，５４とｃ図のａ―Si層
５５，５６，５７，５８，５９である。なおガラ
ス基板３の光入射側に作成した金属反射膜は、ａ
―Siのエツチングの際自動的に除かれる。次に金
属電極パターンを形成する。ｂ図の金属電極６
０，６１，６２，６３，６４、ｃ図の金属電極６
５，６６，６７，６８，６９がそれであるが、ａ
図に示すように例えば６０と６６というように互
に連結されている。金属電極６０〜６４は太陽電
池素子のｎ側電極である。金属電極６５〜６９は
ダイオードのｎ側電極である。ｂ図に示すように
金属電極６０〜６３は隣接の太陽電池素子の透明
電極４１〜４４とそれぞれ電気的に接続されてお
り、各太陽電池素子が直列接続される。金属電極
６０〜６３はダイオードのｎ側電極６６〜６９を
介して隣接ダイオードのｐ側電極である透明電極
４５〜４８とそれぞれ電気的に接続されることに
より保護ダイオード２が直列接続されていること
になる。この結果太陽電池素子１が直列接続さ
れ、ダイオード２が太陽電池素子と逆並列接続さ
れている構成となる。また上記の結果により保護
ダイオードのｐ層は２〜3000Åも厚く発生電流が
少なく、直列抵抗が小さいため太陽電池に逆バイ
アスがかかつたときダイオードに多くの電流を流
す構造とすることができた。この結果安定した太
陽電池を作成することができた。 第５図に第二の実施例を示す。太陽電池のセル
面積が大きくなるにつれて面内ばらつき等により
特性のばらつきが発生する。逆耐圧特性も同様に
面積が大きくなると共に小さくなる傾向がある。
太陽電池と逆並列接続する保護ダイオードは今回
のようなダイオードに光入射させる構造の場合、
ダイオード、太陽電池共に互に相手の開放電圧程
度の逆バイアスに耐えなければならない。それ
は、順方向電流を流しても開放電圧程度の順方向
ドロツプが生ずるからである。これを避けるため
に太陽電池を数個、例えば第５図のように３個直
接接続したものにダイオード１個逆並列接続する
と太陽電池の逆耐圧はダイオードの開放電圧の1/
３程度でよくなり、太陽電池面積が大きくなつて
逆耐圧が多少低下してもそれを補うことができ
る。このダイオード１個に対する太陽電池の直列
数は３ケにとどまらない。太陽電池がVocモード
にあるとき、ダイオードには逆バイアスがかかる
ので直列数はこれとのからみで決められねばなら
ない。第５図ａに平面図を示した。一点鎖線が透
明電極パターン、破線がａ―Si層パターンで、こ
のａ―Si層のうちダイオードの部分のｐ層は2000
〜3000Åと太陽電池素子部に比較して十分厚くし
ておく。実線とハツチングで示したものは金属電
極パターンである。ｂ図はａ図のＣ―C′線におけ
る断面図で太陽電池素子部を示し、第４図ｂと同
様である。ｃ図はａ図のＤ―D′線における断面
図で保護ダイオード部を示す。透明電極層４Ａ，
４Ｂ，４Ｃ、ａ―Si層５Ａ，５Ｂ，５Ｃ、金属電
極層６Ａ，６Ｂ，６Ｃが電極６Ｂと電極４Ａ電極
６Ｃと電極４Ｂが電気的に接続するように形成さ
れ、保護ダイオードが直列接続された構造となつ
ている。金属電極６０と金属電極６Ｂ、また金属
電極６３と金属電極６Ｃが電気的に接続された構
造であるので、ダイオード２０のｐ側電極４Ｂと
太陽電池素子１３のｎ側電極６３が、ダイオード
２０のｎ側電極６Ｂと太陽電池素子１１のｐ側電
極４１と電気的につながつているので、直列接続
された太陽電池素子１１，１２，１３とダイオー
ド２０が逆並列接続されている。 この結果、ダイオードの面積は太陽電池１ケの
面積で発生する電流を流しうる面積があればよい
ので、第一の実施例に比較してガラス基板上に占
めるダイオードの面積が小さくなり、太陽電池の
面積効率が上昇し、発電出力が大きくなる効果が
ある。 以上述べたように、本発明は共通透明基板上に
基板側からａ―Si層のpin構造を有する太陽電池
素子と、同じくａ―Si層のpin構造であるがｐ層
の膜厚が太陽電池素子のｐ層の膜厚の10倍以上で
あるようにダイオードを形成し、そのダイオード
を太陽電池素子に逆並列接続するもので、太陽電
池素子部もダイオード部も光に照射された状態で
発電効率の良好で安定性の高い薄膜太陽電池を得
ることができ、その効果はすこぶる大である。
が、100mW／cm2のもとでは約0.5Ωの値を示し
た。このときのダイオードの特性を示したのが第
２図の曲線２５である。この場合、光が入射して
いるために直列抵抗が小さくダイオードの電流の
立ち上がりが大きいので、ａ―Si太陽電池に点２
６で示すより大きい逆バイアスが印加されると、
逆並列接続されているダイオード側に電流が流
れ、ダイオードに大きな逆バイアスがかかること
を防ぐ効果が発揮される。しかし、このダイオー
ドは点２７で示す光起電力を発生しているので、
太陽電池の短絡電流２２からダイオードの電流２
７を差し引いた分が外にとり出されることとな
る。従つて、点２７の値をできるだけ０に近づけ
る必要がある。 これについて検討した結果、ダイオードの面積
を太陽電池の面積より小さくすること、およびダ
イオードのｐ層膜厚を厚くすることが有効である
ことが分かつた。ａ―Si太陽電池または逆並列ダ
イオードが透明電極の側からａ―Sip層、ａ―Si
ノンドープ層、ａ―Sin層、金属電極の構造をし
ている。このうちｐ層を厚くすることによつて、
短絡電流２２及びそれに相当する点２７が第３図
に示すように減少することが見い出された。ｐ層
膜厚を2000Åとすると、ｐ層膜厚100Åの場合に
比較して、短絡電流が15％程度となる。そしてこ
の場合、直列抵抗についてはあまり変化せず、
100mW／cm2で0.74Ωの抵抗が得られた。さらに
ｐ層膜厚とｉ層膜厚を同じ条件にして試料を作成
し、光を照射して直列抵抗を測定すると第１表と
同じ結果が得られた。本発明はこれらの検討結果
に基づき出力電流の大きい太陽電池を構成するも
のである。 第４図ａ〜ｃに本発明の第一の実施例を示す。
ａ図は平面図で一点鎖線で透明電極パターン、破
線でアモルフアスシリコンパターン、実線とハツ
チングで金属電極パターンを示した。このＡ―
A′での断面図がｂ図で、Ｂ―B′での断面図がｃ
図である。第１図と共通の部分には同一の符号が
付されている。ガラス基板等の透明絶縁基板３上
に太陽電池部の透明電極パターン４０，４１，４
２，４３，４４と保護ダイオード部の透明電極パ
ターン４５，４６，４７，４８，４９を形成す
る。次にｐ形ａ―Si層を全面に形成する。この厚
さを2000〜3000Åとする。次に保護ダイオード部
のａ―Siパターンと同一の形状のレジストパター
ンを形成して、プラズマエツチによりｐ形ａ―Si
層をエツチングし、約100Åまで厚さをうすくす
る。このコントロールは精密さを要求するので次
の方法で実施した。ガラス基板のｐ形ａ―Si層と
反対側に1000Å程度の金属層を形成した。この膜
は光反射用に用いる。これをエツチング槽内に入
れレーザービーム（Arレザー4880Å）で照射し
この反射光をモニタリングしながらエツチングを
進めた。エツチングはCF4ガスを用いて行つた。
ガス圧数Torrのもとでのエツチングにより、当
初微弱であつた反射光が数分経過後強度を増し、
ｐ層の膜厚の減少と共に強度が変化することが見
出された。ｐ層が100Åの値となる反射光の強度
のところでエツチングを終了した。ｐ形ａ―Si層
の吸収係数は、このレーザービームのもとにおい
ては５×105（cm-1）である。レーザービームはａ
―Si層に入射し、ａ―Si層内に減衰しつつ透明電
極に入る。ここでは透明度が大きいのでほとんど
吸収されない。次にガラスにはいるここでもほと
んど吸収されない。ただ透明膜あるいはガラスと
はいえ、膜のつくり方、ガラスのつくり方により
吸収率の大きい場合があるのでこの波長における
吸収率を考慮に入れる必要があるのは当然のこと
である。ガラス板を透過すると蒸着された金属膜
で反射される。反射率はほとんど１であるが、精
密には反射率を事前にチエツクしておく必要があ
る。こうしてビームはガラス、透明電極を通り、
ａ―Si層で減すいして検出器にとりこまれる。膜
厚100Åの場合、ａ―Si内の光路長としては200Å
となる。この場合には反射光は照射光の約37％と
なつている。入射光の入射角は垂直が計算上容易
であるが、角度は任意に選べることはいうまでも
ない。この係、ダイオードパターン上のレジスト
を剥離し、グロー放電によりａ―Siのノンドープ
層を約0.5μ形成した。ノンドープ層形成に先だつ
て、約５分H2で放電し、さらに約50Åｐ形ａ―
Si層を形成すると太陽電池特性として好ましいも
のが得られた。次にａ―Sin層を約500Å形成し、
エツチング法を用いてａ図のごとくパターンを形
成する。こうして形成されたのがｂ図のａ―Si層
５０，５１，５２，５３，５４とｃ図のａ―Si層
５５，５６，５７，５８，５９である。なおガラ
ス基板３の光入射側に作成した金属反射膜は、ａ
―Siのエツチングの際自動的に除かれる。次に金
属電極パターンを形成する。ｂ図の金属電極６
０，６１，６２，６３，６４、ｃ図の金属電極６
５，６６，６７，６８，６９がそれであるが、ａ
図に示すように例えば６０と６６というように互
に連結されている。金属電極６０〜６４は太陽電
池素子のｎ側電極である。金属電極６５〜６９は
ダイオードのｎ側電極である。ｂ図に示すように
金属電極６０〜６３は隣接の太陽電池素子の透明
電極４１〜４４とそれぞれ電気的に接続されてお
り、各太陽電池素子が直列接続される。金属電極
６０〜６３はダイオードのｎ側電極６６〜６９を
介して隣接ダイオードのｐ側電極である透明電極
４５〜４８とそれぞれ電気的に接続されることに
より保護ダイオード２が直列接続されていること
になる。この結果太陽電池素子１が直列接続さ
れ、ダイオード２が太陽電池素子と逆並列接続さ
れている構成となる。また上記の結果により保護
ダイオードのｐ層は２〜3000Åも厚く発生電流が
少なく、直列抵抗が小さいため太陽電池に逆バイ
アスがかかつたときダイオードに多くの電流を流
す構造とすることができた。この結果安定した太
陽電池を作成することができた。 第５図に第二の実施例を示す。太陽電池のセル
面積が大きくなるにつれて面内ばらつき等により
特性のばらつきが発生する。逆耐圧特性も同様に
面積が大きくなると共に小さくなる傾向がある。
太陽電池と逆並列接続する保護ダイオードは今回
のようなダイオードに光入射させる構造の場合、
ダイオード、太陽電池共に互に相手の開放電圧程
度の逆バイアスに耐えなければならない。それ
は、順方向電流を流しても開放電圧程度の順方向
ドロツプが生ずるからである。これを避けるため
に太陽電池を数個、例えば第５図のように３個直
接接続したものにダイオード１個逆並列接続する
と太陽電池の逆耐圧はダイオードの開放電圧の1/
３程度でよくなり、太陽電池面積が大きくなつて
逆耐圧が多少低下してもそれを補うことができ
る。このダイオード１個に対する太陽電池の直列
数は３ケにとどまらない。太陽電池がVocモード
にあるとき、ダイオードには逆バイアスがかかる
ので直列数はこれとのからみで決められねばなら
ない。第５図ａに平面図を示した。一点鎖線が透
明電極パターン、破線がａ―Si層パターンで、こ
のａ―Si層のうちダイオードの部分のｐ層は2000
〜3000Åと太陽電池素子部に比較して十分厚くし
ておく。実線とハツチングで示したものは金属電
極パターンである。ｂ図はａ図のＣ―C′線におけ
る断面図で太陽電池素子部を示し、第４図ｂと同
様である。ｃ図はａ図のＤ―D′線における断面
図で保護ダイオード部を示す。透明電極層４Ａ，
４Ｂ，４Ｃ、ａ―Si層５Ａ，５Ｂ，５Ｃ、金属電
極層６Ａ，６Ｂ，６Ｃが電極６Ｂと電極４Ａ電極
６Ｃと電極４Ｂが電気的に接続するように形成さ
れ、保護ダイオードが直列接続された構造となつ
ている。金属電極６０と金属電極６Ｂ、また金属
電極６３と金属電極６Ｃが電気的に接続された構
造であるので、ダイオード２０のｐ側電極４Ｂと
太陽電池素子１３のｎ側電極６３が、ダイオード
２０のｎ側電極６Ｂと太陽電池素子１１のｐ側電
極４１と電気的につながつているので、直列接続
された太陽電池素子１１，１２，１３とダイオー
ド２０が逆並列接続されている。 この結果、ダイオードの面積は太陽電池１ケの
面積で発生する電流を流しうる面積があればよい
ので、第一の実施例に比較してガラス基板上に占
めるダイオードの面積が小さくなり、太陽電池の
面積効率が上昇し、発電出力が大きくなる効果が
ある。 以上述べたように、本発明は共通透明基板上に
基板側からａ―Si層のpin構造を有する太陽電池
素子と、同じくａ―Si層のpin構造であるがｐ層
の膜厚が太陽電池素子のｐ層の膜厚の10倍以上で
あるようにダイオードを形成し、そのダイオード
を太陽電池素子に逆並列接続するもので、太陽電
池素子部もダイオード部も光に照射された状態で
発電効率の良好で安定性の高い薄膜太陽電池を得
ることができ、その効果はすこぶる大である。
第１図は従来の薄膜太陽電池の構造の一例と保
護ダイオードの接続の概念を示す斜視図、第２図
は同一構造で構成される太陽電池と逆並列接続ダ
イオードの電流―電圧特性線図、第３図は短絡電
流とｐ層膜厚との関係線図、第４図ａ〜ｃは本発
明による薄膜太陽電池の一実施例を示し、ａは平
面図、ｂはそのＡ―A′線断面図、ｃはＢ―B′線
断面図、第５図ａ〜ｃは別の実施例を示し、ａは
平面図、ｂはそのＣ―C′線断面図、ｃはＤ―D′線
断面図である。 ３……透明絶縁基板、４０〜４９，４Ａ，４
Ｂ，４Ｃ……透明電極、５０〜５９，５Ａ，５
Ｂ，５Ｃ……ａ―Si層、６０〜６９，６Ａ，６
Ｂ，６Ｃ……金属電極。
護ダイオードの接続の概念を示す斜視図、第２図
は同一構造で構成される太陽電池と逆並列接続ダ
イオードの電流―電圧特性線図、第３図は短絡電
流とｐ層膜厚との関係線図、第４図ａ〜ｃは本発
明による薄膜太陽電池の一実施例を示し、ａは平
面図、ｂはそのＡ―A′線断面図、ｃはＢ―B′線
断面図、第５図ａ〜ｃは別の実施例を示し、ａは
平面図、ｂはそのＣ―C′線断面図、ｃはＤ―D′線
断面図である。 ３……透明絶縁基板、４０〜４９，４Ａ，４
Ｂ，４Ｃ……透明電極、５０〜５９，５Ａ，５
Ｂ，５Ｃ……ａ―Si層、６０〜６９，６Ａ，６
Ｂ，６Ｃ……金属電極。
Claims (1)
- １ 共通透明絶縁基板上に基板側から透明電極、
ａ―Siのｐ層、ｉ層、ｎ層および金属電極が順次
積層されてなる太陽電池素子およびダイオードが
形成され、その場合ダイオードのｐ層は太陽電池
素子のｐ層の10倍以上の厚さを有し、かつ透明電
極と金属電極との接続によりダイオードが太陽電
池素子と逆並列接続されたことを特徴とする薄膜
太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58018664A JPS59144182A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 薄膜太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58018664A JPS59144182A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 薄膜太陽電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59144182A JPS59144182A (ja) | 1984-08-18 |
| JPS6314874B2 true JPS6314874B2 (ja) | 1988-04-01 |
Family
ID=11977875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58018664A Granted JPS59144182A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 薄膜太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59144182A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61140550U (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-30 | ||
| KR20080021428A (ko) * | 2006-09-04 | 2008-03-07 | 엘지전자 주식회사 | 바이패스 다이오드를 포함하는 광기전력 변환장치 및 그제조방법 |
| TW201222841A (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-01 | Ind Tech Res Inst | Solar cell module with current control and method of fabricating the same |
| JP6740675B2 (ja) * | 2016-03-31 | 2020-08-19 | 三菱ケミカル株式会社 | 太陽電池モジュール |
-
1983
- 1983-02-07 JP JP58018664A patent/JPS59144182A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59144182A (ja) | 1984-08-18 |
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