JPS63222471A - アモルフアス太陽電池 - Google Patents
アモルフアス太陽電池Info
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- JPS63222471A JPS63222471A JP62055844A JP5584487A JPS63222471A JP S63222471 A JPS63222471 A JP S63222471A JP 62055844 A JP62055844 A JP 62055844A JP 5584487 A JP5584487 A JP 5584487A JP S63222471 A JPS63222471 A JP S63222471A
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- Japan
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- amorphous
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- solar cell
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- 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
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- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 6
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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
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〕
この発明は、多層構造のアモルファス太陽電池に関し、
特にその高効率化に関するものであるや〔従来の技術〕 第２図は従来の多層構造アモルファス太陽電池の素子構
造を示す断面図であり、図において１はグリッド電極、
２は透明電極、３は微結晶ｐ層、４はｉｌｉ、１２は微
結晶ｎ層、１３は微結晶ｐ層、７は１層、８は微結晶ｎ
層、９は導電性基板、１０は９層３，１層４． ｎ層１
２で形成されるアモルファス太陽電池の第１のユニット
セル、１１は９層１３，１Ｊｉ７．ｎ層８で形成される
第２のユニットセルである。
特にその高効率化に関するものであるや〔従来の技術〕 第２図は従来の多層構造アモルファス太陽電池の素子構
造を示す断面図であり、図において１はグリッド電極、
２は透明電極、３は微結晶ｐ層、４はｉｌｉ、１２は微
結晶ｎ層、１３は微結晶ｐ層、７は１層、８は微結晶ｎ
層、９は導電性基板、１０は９層３，１層４． ｎ層１
２で形成されるアモルファス太陽電池の第１のユニット
セル、１１は９層１３，１Ｊｉ７．ｎ層８で形成される
第２のユニットセルである。
次にこの多層構造アモルファス太陽電池の動作について
説明する。太陽光は透明電極２から入射する。透明電極
２を透過した太陽光は、第１のユニットセル１０に入射
する。ユニットセル１０は微結晶ｐ層３．１層４、微結
晶ｎ層１２で構成されており、発電領域は主に１層４で
あり微結晶ｐ層３と微結晶ｎ層１２は内部電界を作るた
めに１層４を挟んでいる。
説明する。太陽光は透明電極２から入射する。透明電極
２を透過した太陽光は、第１のユニットセル１０に入射
する。ユニットセル１０は微結晶ｐ層３．１層４、微結
晶ｎ層１２で構成されており、発電領域は主に１層４で
あり微結晶ｐ層３と微結晶ｎ層１２は内部電界を作るた
めに１層４を挟んでいる。
ユニットセル１０で吸収されなかった光は次に第２のユ
ニットセル１１に到達し、第１のユニットセル１０の場
合と同様の原理で発電する。
ニットセル１１に到達し、第１のユニットセル１０の場
合と同様の原理で発電する。
ユニットセルの中で９層３．１３、及ヒｎ層１２．８は
内部電界を作るためだけのもので、できるだけ薄（透明
で電気伝導率が高いことが望ましい、そこでこれまでは
アモルファス膜よりも光学的バンドギャップが大きく、
電気伝導率の高い微結晶化膜が用いられてきた。ユニッ
トセル１ｏとユニットセル１１は微結晶ｎ層１２と微結
晶ｐ層１３のｐ／ｎトンネル接合部で接続され、ｐ層と
ｎｉｌの界面で正孔と電子が再結合することによって電
気的に直列接続となっている。ユニットセル１０及びユ
ニットセル１１で発生した電流は透明電極２及びステン
レスなどの導電性基板９に集まり、グリッド電極１と基
板９から電流を取り出している。
内部電界を作るためだけのもので、できるだけ薄（透明
で電気伝導率が高いことが望ましい、そこでこれまでは
アモルファス膜よりも光学的バンドギャップが大きく、
電気伝導率の高い微結晶化膜が用いられてきた。ユニッ
トセル１ｏとユニットセル１１は微結晶ｎ層１２と微結
晶ｐ層１３のｐ／ｎトンネル接合部で接続され、ｐ層と
ｎｉｌの界面で正孔と電子が再結合することによって電
気的に直列接続となっている。ユニットセル１０及びユ
ニットセル１１で発生した電流は透明電極２及びステン
レスなどの導電性基板９に集まり、グリッド電極１と基
板９から電流を取り出している。
従来の多層構造アモルファス太陽電池は、以上のように
構成されておりユニット間の接合面に光学的バンドギャ
ップが大きく、電気伝導率の大きい、微結晶膜を使用し
ているため、正孔と電子の再結合が十分に行えず、直列
接続が完全ではな（なるため、太陽電池特性が低下す番
という問題があった。正孔と電子の再結合がうまく行え
ない理由として、次のようなことが考えられる。微結晶
膜は小さな結晶柱とアモルファスの混合膜であるため、
ｎｒｆＪ１２．９層１３が両方とも微結晶膜であると結
晶粒同士が接触して再結合なしで電流が流れてしまう、
トンネル接合部分では、再結合をしないと直列接続には
ならない。
構成されておりユニット間の接合面に光学的バンドギャ
ップが大きく、電気伝導率の大きい、微結晶膜を使用し
ているため、正孔と電子の再結合が十分に行えず、直列
接続が完全ではな（なるため、太陽電池特性が低下す番
という問題があった。正孔と電子の再結合がうまく行え
ない理由として、次のようなことが考えられる。微結晶
膜は小さな結晶柱とアモルファスの混合膜であるため、
ｎｒｆＪ１２．９層１３が両方とも微結晶膜であると結
晶粒同士が接触して再結合なしで電流が流れてしまう、
トンネル接合部分では、再結合をしないと直列接続には
ならない。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ユニットセルの直列接続を完全に行えるとと
もに、高効率な多層構造アモルファス太陽電池を得るこ
とを目的とする。
たもので、ユニットセルの直列接続を完全に行えるとと
もに、高効率な多層構造アモルファス太陽電池を得るこ
とを目的とする。
この発明に係る多層構造アモルファス太陽電池は、ｐ／
ｎ トンネル接合部のうちｐ層、またはｎ層のどちらか
一方をアモルファス層とし、他方を微結晶層としたもの
である。
ｎ トンネル接合部のうちｐ層、またはｎ層のどちらか
一方をアモルファス層とし、他方を微結晶層としたもの
である。
この発明におけるｐ／ｎ トンネル接合部分は、それを
構成するｐ層あるいはｎＷＡのどちらか一方がアモルフ
ァス層で、他方が微結晶層で構成されているため、正孔
と電子の再結合が十分に行えるため、完全な直列接続と
なり、高効率アモルファス太陽電池が得られる。
構成するｐ層あるいはｎＷＡのどちらか一方がアモルフ
ァス層で、他方が微結晶層で構成されているため、正孔
と電子の再結合が十分に行えるため、完全な直列接続と
なり、高効率アモルファス太陽電池が得られる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は本発明の一実施例によるアモルファス太陽電池の素
子構造を示す断面図であり、図において、１はグリッド
電極、２は透明電極、３は微結晶ｐ層、４はｉ層、５は
ｎ層、６はｐ層、７はｉ層、８は微結晶ｎ層、９は基板
、１０は９層３．１層４．ｎ１ｉ５で形成されるアモル
ファス太陽電池の第１のユニットセル、１１はｐＩＩ６
．ｉ１ｇ？、ｎ１ｉ８で形成される第２のユニットセル
である。ここで１層５と９層６はそのいずれか一方が微
結晶層、他方がアモルファス層で形成されている。
図は本発明の一実施例によるアモルファス太陽電池の素
子構造を示す断面図であり、図において、１はグリッド
電極、２は透明電極、３は微結晶ｐ層、４はｉ層、５は
ｎ層、６はｐ層、７はｉ層、８は微結晶ｎ層、９は基板
、１０は９層３．１層４．ｎ１ｉ５で形成されるアモル
ファス太陽電池の第１のユニットセル、１１はｐＩＩ６
．ｉ１ｇ？、ｎ１ｉ８で形成される第２のユニットセル
である。ここで１層５と９層６はそのいずれか一方が微
結晶層、他方がアモルファス層で形成されている。
次に、この多層構造アモルファス太陽電池の動作につい
て説明する。太陽光は透明電極２から入射する。透明電
極２を透過した太陽光は、第１のユニットセル１０に入
射する。ユニ７トセル１０は微結晶ｐ層３．１層４．１
層５で構成されており、発電領域はｔ １１４であり、
微結晶ｐ層３と１層５は内部電界を作るために１層４を
挟んでいる。
て説明する。太陽光は透明電極２から入射する。透明電
極２を透過した太陽光は、第１のユニットセル１０に入
射する。ユニ７トセル１０は微結晶ｐ層３．１層４．１
層５で構成されており、発電領域はｔ １１４であり、
微結晶ｐ層３と１層５は内部電界を作るために１層４を
挟んでいる。
ユニットセル１０で吸収されなかった光は次に第２のユ
ニットセル１１に到達し、第１のユニットセル１０の場
合と同様の原理で発電する。
ニットセル１１に到達し、第１のユニットセル１０の場
合と同様の原理で発電する。
１層５及びｐＪｉ６はｐ ／ ｎ トンネル接合部を構
成する層であり、どちらか一方をアモルファス、他方を
微結晶膜にしである。ここでこれらの層が両方ともアモ
ルファスであると内部電界が弱くなり、またバンドギャ
ップも狭いため高効率は望めない、また両方とも微結晶
であると、正孔と電子がうまく再結合されず、効率が低
下する。本発明ではｐ／ｎ トンネル接合部のどちらか
一方をアモルファス、他方を微結晶にしたため、光学的
な損失が少な（、また直列接続が完全であるため電気的
な損失もなく、高効率な多層構造アモルファス太陽電池
を得ることができる。
成する層であり、どちらか一方をアモルファス、他方を
微結晶膜にしである。ここでこれらの層が両方ともアモ
ルファスであると内部電界が弱くなり、またバンドギャ
ップも狭いため高効率は望めない、また両方とも微結晶
であると、正孔と電子がうまく再結合されず、効率が低
下する。本発明ではｐ／ｎ トンネル接合部のどちらか
一方をアモルファス、他方を微結晶にしたため、光学的
な損失が少な（、また直列接続が完全であるため電気的
な損失もなく、高効率な多層構造アモルファス太陽電池
を得ることができる。
なお、上記の実施例では、ユニットセルの接続数として
２段の場合を示したが、３段以上の多層構造でもよい、
たとえば３段のユニットセルを接続した場合にはｐ／ｎ
トンネル接合部は２ケ所になり、それぞれどちらか一
方をアモルファス、他方を微結晶にすればよい。
２段の場合を示したが、３段以上の多層構造でもよい、
たとえば３段のユニットセルを接続した場合にはｐ／ｎ
トンネル接合部は２ケ所になり、それぞれどちらか一
方をアモルファス、他方を微結晶にすればよい。
以上のように、この発明によれば、複数のユニットセル
を積層した構成したアモルファス太陽電池において、上
記ユニットセル間のｐ／ｎ トンネル接合部を構成する
２層のうちのどちらか一方をアモルファス層、他方を微
結晶層で構成したから、直列接続が完全となり高効率多
層構造アモルファス太陽電池が得られる効果がある。
を積層した構成したアモルファス太陽電池において、上
記ユニットセル間のｐ／ｎ トンネル接合部を構成する
２層のうちのどちらか一方をアモルファス層、他方を微
結晶層で構成したから、直列接続が完全となり高効率多
層構造アモルファス太陽電池が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による多層構造アモルファ
ス太陽電池を示す断面側面図、第２図は従来の多層構造
アモルファス太陽電池の断面側面図である。 １はグリッド電極、２は透明電極、３はｐ層、４はｉ層
、５はｎ層、６はｐ層、７はｉ層、８はｎ層、９は基板
、１０は第１のユニットセル、１１は第２のユニットセ
ル、１２は微結晶ｎ層、１３は微結晶ｐ層。 第１図 １２：鵬鴎ｎ７ 第２図 １３：ＲＩｔＪｊｔ ｐｉｆ手
続（甫正書 （自発） ■、事件の表示 特願昭６２−５５８４４号 ２、発明の名称 アモルファス太陽電池 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名称
（６０１）三菱電機株式会社 代表者 志岐守哉 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第７頁第４行の「積層した構成したアモル
ファス」を「積層したアモルファス」に訂正する。 （′Ｌ）同第７頁第７行の「から」を「ので」に訂正す
る。 以上
ス太陽電池を示す断面側面図、第２図は従来の多層構造
アモルファス太陽電池の断面側面図である。 １はグリッド電極、２は透明電極、３はｐ層、４はｉ層
、５はｎ層、６はｐ層、７はｉ層、８はｎ層、９は基板
、１０は第１のユニットセル、１１は第２のユニットセ
ル、１２は微結晶ｎ層、１３は微結晶ｐ層。 第１図 １２：鵬鴎ｎ７ 第２図 １３：ＲＩｔＪｊｔ ｐｉｆ手
続（甫正書 （自発） ■、事件の表示 特願昭６２−５５８４４号 ２、発明の名称 アモルファス太陽電池 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名称
（６０１）三菱電機株式会社 代表者 志岐守哉 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第７頁第４行の「積層した構成したアモル
ファス」を「積層したアモルファス」に訂正する。 （′Ｌ）同第７頁第７行の「から」を「ので」に訂正す
る。 以上
Claims (1)
- （１）ｐｉｎ構造を有する太陽電池ユニットセルを複数
個積層してなる多層構造アモルファス太陽電池において
、 上記ユニットセル間にてｐ／ｎトンネル接合を形成する
ｐ型半導体とｎ型半導体のいずれか一方が微結晶層であ
り、他の一方がアモルファスであることを特徴とするア
モルファス太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62055844A JPS63222471A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | アモルフアス太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62055844A JPS63222471A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | アモルフアス太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63222471A true JPS63222471A (ja) | 1988-09-16 |
Family
ID=13010325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62055844A Pending JPS63222471A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | アモルフアス太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63222471A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8945976B2 (en) | 2008-02-25 | 2015-02-03 | Suniva, Inc. | Method for making solar cell having crystalline silicon P—N homojunction and amorphous silicon heterojunctions for surface passivation |
-
1987
- 1987-03-11 JP JP62055844A patent/JPS63222471A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8945976B2 (en) | 2008-02-25 | 2015-02-03 | Suniva, Inc. | Method for making solar cell having crystalline silicon P—N homojunction and amorphous silicon heterojunctions for surface passivation |
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