JPS63287076A - 光起電力装置 - Google Patents
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- JPS63287076A JPS63287076A JP62123575A JP12357587A JPS63287076A JP S63287076 A JPS63287076 A JP S63287076A JP 62123575 A JP62123575 A JP 62123575A JP 12357587 A JP12357587 A JP 12357587A JP S63287076 A JPS63287076 A JP S63287076A
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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
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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〕
本発明は太陽電池等として用いる光起電力装置に関する
。
。
第1図は特開昭62−33477号公報に開示されてい
る光起電力装置の構造図であり、図中1はガラス板等の
透光性絶縁基板、A、Bは各光起電力素子を示す、光起
電力素子A、Bは透光性絶縁基板1上に相互に直列接続
された状態で配設されている。各光起電力素子A、Bは
透光性絶縁基板1上に、酸化スズ、酸化インジウムスズ
等からなる第1電極2a、 2b、非晶質シリコン等の
非晶質半導体膜3a、 3b、アルミニウム、L銀等か
らなる第2電極4a、 4bをこの順に積層して構成さ
れている。相隣する光起電力素子A、Bはその第1電極
2a、 2b同士がその間に形成した切断溝5を充足す
る非晶質半導体F3aの一部によって分断され、また、
非晶質半導体膜、第2電極は、ガラスペースト等を焼成
してなる絶縁層7によって夫々第1図に示す如く非晶質
半導体19!3a、 3b、第2電極4a、 4bに分
断されている。そして銀ペースト等を焼成してなる導電
層6を介して光起電力素子Aの第2電極4aと光起電力
素子Bの第2電極4bとは電気的に接続され、相隣する
光起電力素子A、 Bが相互に直列接続されている。
る光起電力装置の構造図であり、図中1はガラス板等の
透光性絶縁基板、A、Bは各光起電力素子を示す、光起
電力素子A、Bは透光性絶縁基板1上に相互に直列接続
された状態で配設されている。各光起電力素子A、Bは
透光性絶縁基板1上に、酸化スズ、酸化インジウムスズ
等からなる第1電極2a、 2b、非晶質シリコン等の
非晶質半導体膜3a、 3b、アルミニウム、L銀等か
らなる第2電極4a、 4bをこの順に積層して構成さ
れている。相隣する光起電力素子A、Bはその第1電極
2a、 2b同士がその間に形成した切断溝5を充足す
る非晶質半導体F3aの一部によって分断され、また、
非晶質半導体膜、第2電極は、ガラスペースト等を焼成
してなる絶縁層7によって夫々第1図に示す如く非晶質
半導体19!3a、 3b、第2電極4a、 4bに分
断されている。そして銀ペースト等を焼成してなる導電
層6を介して光起電力素子Aの第2電極4aと光起電力
素子Bの第2電極4bとは電気的に接続され、相隣する
光起電力素子A、 Bが相互に直列接続されている。
次に、このような光起電力装置の製造方法について説明
する。
する。
まず透光性絶縁基板l上に第1電極2を形成し、ウェッ
トエツチングまたはレーザスクライブ等の手法により切
断fi5を形成し、切断溝5を介して両光起電力素子A
、B毎に第1電極2a、 2bに分割する0次いで相隣
する第1電極2a、 2bの相対向する一側縁に沿って
第1電極2b上に銀ペーストをスクリーン印刷法等にて
所定幅、所定厚さにパターン印刷し、これを550℃程
度で焼成して導電層6を形成する。またガラスペースト
を同じくスクリーン印刷法等にて第1電極2b上に、導
電層6と幅方向の一側を一致させた状態で所定幅、所定
厚さにパターン印刷し、これを同じ<550℃程度で焼
成して絶縁層7を形成する0次に、第1電極2a+2b
の表面、導電層6.絶縁層7の表面及び切断溝5に露出
する透光性絶縁基板lの表面にわたって、非晶質半導体
膜3をプラズマCVD法、スパッタ法を用いて積層形成
し、アルミニウムの第2電極4を非晶質半導体膜3表面
に積層形成する。
トエツチングまたはレーザスクライブ等の手法により切
断fi5を形成し、切断溝5を介して両光起電力素子A
、B毎に第1電極2a、 2bに分割する0次いで相隣
する第1電極2a、 2bの相対向する一側縁に沿って
第1電極2b上に銀ペーストをスクリーン印刷法等にて
所定幅、所定厚さにパターン印刷し、これを550℃程
度で焼成して導電層6を形成する。またガラスペースト
を同じくスクリーン印刷法等にて第1電極2b上に、導
電層6と幅方向の一側を一致させた状態で所定幅、所定
厚さにパターン印刷し、これを同じ<550℃程度で焼
成して絶縁層7を形成する0次に、第1電極2a+2b
の表面、導電層6.絶縁層7の表面及び切断溝5に露出
する透光性絶縁基板lの表面にわたって、非晶質半導体
膜3をプラズマCVD法、スパッタ法を用いて積層形成
し、アルミニウムの第2電極4を非晶質半導体膜3表面
に積層形成する。
その後、導電層6表面と対向する位置で第2電極4側か
らレーザビーム(LBI )を投射して、第2電極4.
非晶質半導体膜3及び導電層6の一部を溶融して混合状
態とし、また、絶縁層7表面と対向する位置で第2電極
4側からレーザビーム(LB2 )を投射して、第2電
極4.非晶質半導体11i3を除去する。これによって
、光起電力素子Aの第2電極4aが導電層6を介して光
起電力素子Bの第1電極2bと電気的に接続され、また
、非晶質半導体膜3、第2電極4が両光起電力素子A、
B毎に非晶質半導体膜3a、 3b、第2電極4a、
4bに分割される。
らレーザビーム(LBI )を投射して、第2電極4.
非晶質半導体膜3及び導電層6の一部を溶融して混合状
態とし、また、絶縁層7表面と対向する位置で第2電極
4側からレーザビーム(LB2 )を投射して、第2電
極4.非晶質半導体11i3を除去する。これによって
、光起電力素子Aの第2電極4aが導電層6を介して光
起電力素子Bの第1電極2bと電気的に接続され、また
、非晶質半導体膜3、第2電極4が両光起電力素子A、
B毎に非晶質半導体膜3a、 3b、第2電極4a、
4bに分割される。
そしてこのような構造の光起電力装置において絶縁層7
は、第2電、極4.非晶質半導体膜3を除去するた、め
に十分なエネルギを有するレーザビームの投射に対して
も第1電極へのレーザビームの到達を防止できる耐熱性
と、第2電極を電気的に分割させ得る絶縁性とを有する
必要があり、従来絶縁層7には前述したように焼成型の
ガラスペーストが用いられていた。
は、第2電、極4.非晶質半導体膜3を除去するた、め
に十分なエネルギを有するレーザビームの投射に対して
も第1電極へのレーザビームの到達を防止できる耐熱性
と、第2電極を電気的に分割させ得る絶縁性とを有する
必要があり、従来絶縁層7には前述したように焼成型の
ガラスペーストが用いられていた。
ところが焼成型のガラスペーストの焼成温度は最低でも
550℃であるので、透光性絶縁基板としてガラス板を
使用する場合には、焼成の際にその焼成温度が高いので
、透光性絶縁基板に変形が生じることがあるという問題
点があった。
550℃であるので、透光性絶縁基板としてガラス板を
使用する場合には、焼成の際にその焼成温度が高いので
、透光性絶縁基板に変形が生じることがあるという問題
点があった。
また第1電極として酸化スズ膜を使用し、レーザスクラ
イブにより切断溝5を形成した場合には、ガラスペース
トの焼成の際にその焼成温度が高いので、切断溝5にお
いて電気的導通が生じ、光起電力装置の出力特性が低下
することがあるという問題点があった。
イブにより切断溝5を形成した場合には、ガラスペース
トの焼成の際にその焼成温度が高いので、切断溝5にお
いて電気的導通が生じ、光起電力装置の出力特性が低下
することがあるという問題点があった。
ところで正規に混入させる以外の不純物が非晶質半導体
膜に混入すると光起電力装置の出力特性が低下するので
、非晶質半導体膜を形成する際の条件(250℃程度の
真空中)にて不純物を放出しないようなものを絶縁層の
材料として使用しなければならない。
膜に混入すると光起電力装置の出力特性が低下するので
、非晶質半導体膜を形成する際の条件(250℃程度の
真空中)にて不純物を放出しないようなものを絶縁層の
材料として使用しなければならない。
ところが低温度で絶縁層を形成でき、しかも不純物の放
出がないような材料は未だ提供されていない。
出がないような材料は未だ提供されていない。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであ ′
す、絶縁性無機物の微粉末を含む有機高分子化合物を硬
化させて絶縁層を形成することにより、低温にて絶縁層
を形成でき、非晶質半導体膜への不純物の混入がなく、
しかもレーザビーム等のエネルギビームの投射に対して
絶縁層は十分な耐熱性を有する光起電力装置を提供する
ことを目的とする。
す、絶縁性無機物の微粉末を含む有機高分子化合物を硬
化させて絶縁層を形成することにより、低温にて絶縁層
を形成でき、非晶質半導体膜への不純物の混入がなく、
しかもレーザビーム等のエネルギビームの投射に対して
絶縁層は十分な耐熱性を有する光起電力装置を提供する
ことを目的とする。
(問題点を解決するための手段)
本発明に係る光起電力装置は、透光性絶縁基板上に第1
電極、非晶質半導体膜及び第2電極をこの順に積層して
なる複数の光起電力素子が間隙を隔てて形成され、相隣
する光起電力素子の第2電極相互の間隙部分から第1電
極まで絶縁層が形成されている光起電力装置において、
前記絶縁層は、絶縁性無機物の微粉末を含む有機高分子
化合物を硬化してなるものであることを特徴とする。
電極、非晶質半導体膜及び第2電極をこの順に積層して
なる複数の光起電力素子が間隙を隔てて形成され、相隣
する光起電力素子の第2電極相互の間隙部分から第1電
極まで絶縁層が形成されている光起電力装置において、
前記絶縁層は、絶縁性無機物の微粉末を含む有機高分子
化合物を硬化してなるものであることを特徴とする。
本発明の光起電力装置にあっては低温にて絶縁層が形成
され、透光性絶縁基板、第2電極に対する高温の影響が
低減される。
され、透光性絶縁基板、第2電極に対する高温の影響が
低減される。
以下、本発明をその実施例に基づき具体的に説明する。
本発明における光起電力装置の構造は、第1図に示す従
来の光起電力装置の構造と略同−であるが、従来装置と
異なる点は、絶縁層7が、5i02等の絶縁性無機物の
微粉末をポリイミドペースト等の高分子化合物に混入し
たものを硬化させてなることである。なお、絶縁層以外
の構成は従来装置と同一であるので、ここでは説明を省
略する。
来の光起電力装置の構造と略同−であるが、従来装置と
異なる点は、絶縁層7が、5i02等の絶縁性無機物の
微粉末をポリイミドペースト等の高分子化合物に混入し
たものを硬化させてなることである。なお、絶縁層以外
の構成は従来装置と同一であるので、ここでは説明を省
略する。
また、製造方法も絶縁層7の形成方法以外は従来技術で
説明した方法と同じであるので、ここでは絶縁層7の形
成方法のみを説明する。
説明した方法と同じであるので、ここでは絶縁層7の形
成方法のみを説明する。
本発明装置の製造方法では、導電層6を形成した後、5
i02微粉末を30%程度混入させたポリイミドペース
トをスクリーン印刷法等にて第1電極2b上に、導電層
6と幅方向に並列に所定幅、所定厚さでパターン印刷し
、これを250℃程度で焼成して絶縁層7を形成する。
i02微粉末を30%程度混入させたポリイミドペース
トをスクリーン印刷法等にて第1電極2b上に、導電層
6と幅方向に並列に所定幅、所定厚さでパターン印刷し
、これを250℃程度で焼成して絶縁層7を形成する。
第2図は、5i02微粉末を混入させたポリイミドペー
ストを硬化させたもののレーザビームに対する耐熱性を
示すものであり、図中横軸はポリイミドペーストに対す
る5i02の混入率、縦軸はYAGレーザ光を照射した
際に加工される溝の深さを示している。なお試料は、粒
子径1〜5μmの5i02微粉末をポリイミドペースト
に混入させて硬化温度250℃、硬化時間1hrで硬化
させたものを使用した。 YAGレーザ光の照射条件は
、波長1.06μm。
ストを硬化させたもののレーザビームに対する耐熱性を
示すものであり、図中横軸はポリイミドペーストに対す
る5i02の混入率、縦軸はYAGレーザ光を照射した
際に加工される溝の深さを示している。なお試料は、粒
子径1〜5μmの5i02微粉末をポリイミドペースト
に混入させて硬化温度250℃、硬化時間1hrで硬化
させたものを使用した。 YAGレーザ光の照射条件は
、波長1.06μm。
C−発振、Qスイッチパルス周波数5kHz、平均出力
1,5 w、スポット径80IImのレーザ光を走査速
度1001■/Sで走査したこととし、使用したレーザ
光は、非晶質シリコン膜1μm及びアルミニウム(第2
電極)1μmを積層した膜を完全に分離できる出力を有
する。
1,5 w、スポット径80IImのレーザ光を走査速
度1001■/Sで走査したこととし、使用したレーザ
光は、非晶質シリコン膜1μm及びアルミニウム(第2
電極)1μmを積層した膜を完全に分離できる出力を有
する。
ポリイミド単体にYAGレーザ光を照射した場合には3
0μm以上の深さまで加工されるが、5i02微粉末が
10%以上混入された試料では加工される溝の深さは減
少し、混入率が30%である試料では加工される溝の深
さは従来の焼成型のガラスペーストと同等の5〜10μ
mとなる。一般にスクリーン印刷法にて最適幅100〜
200μmの絶縁層を形成する場合、その層厚は10〜
30μmとなるので、混入率が10%以上のものであれ
ば、第1電極にレーザビームが到達しない絶縁層として
使用することができる。但し、高度の耐熱性を要求する
場合には混入比率を30%とすることが望ましい。
0μm以上の深さまで加工されるが、5i02微粉末が
10%以上混入された試料では加工される溝の深さは減
少し、混入率が30%である試料では加工される溝の深
さは従来の焼成型のガラスペーストと同等の5〜10μ
mとなる。一般にスクリーン印刷法にて最適幅100〜
200μmの絶縁層を形成する場合、その層厚は10〜
30μmとなるので、混入率が10%以上のものであれ
ば、第1電極にレーザビームが到達しない絶縁層として
使用することができる。但し、高度の耐熱性を要求する
場合には混入比率を30%とすることが望ましい。
第3図は本発明の装置の出力特性を示すグラフであり、
図中横軸は5i02微粉末の混入率、縦軸は焼成型ガラ
スペーストを使用した従来の光起電力装置の最大出力電
力p、に対する本発明の光起電力装置の最大出力電力P
の比率P/PGを示している。従来の光起電力装置及び
本発明の光起電力装置は何れも、厚さ1鶴のガラス基板
上に厚さ2000人の酸化インジウムスズ及び厚さ20
0人の酸化スズを積層して第1電極とし、これを分割し
た後導電層と絶縁層とを形成し、次に非晶質シリコン膜
をプラズマCvD法によりボロンドープのpFi!。
図中横軸は5i02微粉末の混入率、縦軸は焼成型ガラ
スペーストを使用した従来の光起電力装置の最大出力電
力p、に対する本発明の光起電力装置の最大出力電力P
の比率P/PGを示している。従来の光起電力装置及び
本発明の光起電力装置は何れも、厚さ1鶴のガラス基板
上に厚さ2000人の酸化インジウムスズ及び厚さ20
0人の酸化スズを積層して第1電極とし、これを分割し
た後導電層と絶縁層とを形成し、次に非晶質シリコン膜
をプラズマCvD法によりボロンドープのpFi!。
ノンドープの1層、゛リンドープの0層の順に合計膜厚
5000人に形成し、更にアルミニウムを真空蒸着した
第2電極とし、最後に第2電極露出側からYAGレーザ
光を照射して第2電極の分割及び第2電極と導電層との
接続を行象って製造したものであり、絶縁層の材質以外
はすべて同一条件である。
5000人に形成し、更にアルミニウムを真空蒸着した
第2電極とし、最後に第2電極露出側からYAGレーザ
光を照射して第2電極の分割及び第2電極と導電層との
接続を行象って製造したものであり、絶縁層の材質以外
はすべて同一条件である。
ポリイミド単体を絶縁層として用いる場合には極めて低
い出力しか得られないが、5in2微粉末を10%以上
混入させると高い出力が得られるようになり、混入率を
30%とすると焼成型のガラスペーストを絶縁層として
用いた従来の光起電力装置と同等の出力を得ることがで
きる。
い出力しか得られないが、5in2微粉末を10%以上
混入させると高い出力が得られるようになり、混入率を
30%とすると焼成型のガラスペーストを絶縁層として
用いた従来の光起電力装置と同等の出力を得ることがで
きる。
なお、導電層は焼成型銀ペーストを使用する場合につい
て説明したが、ポリイミドに金属粉末を混入して硬化し
たものであってもよく、このような導電層と本発明の絶
縁層とを組合せる場合には、透光性絶縁基板、第1電極
に与える熱影響を更に低減できる。
て説明したが、ポリイミドに金属粉末を混入して硬化し
たものであってもよく、このような導電層と本発明の絶
縁層とを組合せる場合には、透光性絶縁基板、第1電極
に与える熱影響を更に低減できる。
以上詳述した如く本発明の光起電力装置では、低温下に
おいて絶縁層を形成できるので、従来のような透光性絶
縁基板の変形1切断溝における電気的導通等の如き高温
焼成のための影響が抑制される。
おいて絶縁層を形成できるので、従来のような透光性絶
縁基板の変形1切断溝における電気的導通等の如き高温
焼成のための影響が抑制される。
また、低温下において絶縁層を形成できるので、耐熱性
に乏しい透光性絶縁基板を使用することができ、透光性
絶縁基板の材質の多様化が可能である。
に乏しい透光性絶縁基板を使用することができ、透光性
絶縁基板の材質の多様化が可能である。
第1図は光起電力装置の構造を示す斜視図、第2図は5
in2混入率と耐熱性との関係を示すグラフ、第3図は
5i02混入率と光出力特性との関係を示すグラフであ
る。 1・・・透光性絶縁基板 2a、 2b・・・第1電極
3a。 3b・・・非晶質半導体膜 4a、4b・・・第2電極
7・・・絶縁層 特許出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 夫 0 10 20 30(’/、)s
i02 シ昆入牟 第 3 辺 夕 埠 1 図 5in2逢入率 第 2!2]
in2混入率と耐熱性との関係を示すグラフ、第3図は
5i02混入率と光出力特性との関係を示すグラフであ
る。 1・・・透光性絶縁基板 2a、 2b・・・第1電極
3a。 3b・・・非晶質半導体膜 4a、4b・・・第2電極
7・・・絶縁層 特許出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 夫 0 10 20 30(’/、)s
i02 シ昆入牟 第 3 辺 夕 埠 1 図 5in2逢入率 第 2!2]
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、透光性絶縁基板上に第1電極、非晶質半導体膜及び
第2電極をこの順に積層してなる複数の光起電力素子が
間隙を隔てて形成され、相隣する光起電力素子の第2電
極相互の間隙部分から第1電極まで絶縁層が形成されて
いる光起電力装置において、 前記絶縁層は、絶縁性無機物の微粉末を含む有機高分子
化合物を硬化してなるものであることを特徴とする光起
電力装置。 2、前記有機高分子化合物はポリイミドである特許請求
の範囲第1項記載の光起電力装置。 3、前記有機高分子化合物に含まれる絶縁性無機物の含
有率は10%以上である特許請求の範囲第1項記載の光
起電力装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62123575A JPS63287076A (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | 光起電力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62123575A JPS63287076A (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | 光起電力装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63287076A true JPS63287076A (ja) | 1988-11-24 |
Family
ID=14863974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62123575A Pending JPS63287076A (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63287076A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991017572A1 (en) * | 1990-05-07 | 1991-11-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Solar cell |
JP2805394B2 (ja) * | 1990-05-07 | 1998-09-30 | キヤノン株式会社 | 太陽電池 |
DE102012021691A1 (de) * | 2012-11-01 | 2014-05-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Herstellung von organischen Leuchtdioden oder organischen photovoltaischen Elementen |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1987
- 1987-05-19 JP JP62123575A patent/JPS63287076A/ja active Pending
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