JPS6388868A - 集積型非晶質光発電素子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、同じ基台上に大面積の光発電素子を複数個
接続した。集積型非晶質光発電素子に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来の光発電素子の一種として非晶質シリコン光発電素
子があり、この起電力は１ボルト以下である。しかし、
従来から１つの基板に一つの素子が形成されていた。

第５図及び第６図は例えば実開昭５６−９１４６０号公
報に示された従来の非晶質光発電素子を示す構成図であ
る。図において、（１）は下部電極としての金属基板、
例えばステンレス基板、（２）はこのステンレス基板（
１）上に形成され＊　ＰＩＮ接合された非晶質のシリコ
ン膜、（３）はこのシリコン膜（２）上に形成された酸
化インジューム・スズからなる透明導電膜、（４）はこ
の透明導電膜（３）上に形成され、集電を行なう第５図
に示され１こ形状を有する集電電極。

（１ａ）はステンレス基板（１）の一部％（５）はこれ
ら（１）ないしく４）からなる非晶質光発電素子である
。

第７図は＠６図に示された非晶質光発電素子（５）を多
数個用いて作られＴコミ力用非晶質光発電素子モジュー
ルを示す平面図である。この電力用非晶質光発電素子モ
ジュールは例えば横４列縦１２列。

合計４８枚の非晶質光発電素子（５）からなり、横４列
が並列に接続されている。図において、（６）は非晶質
光発電素子（５）が横４列縦１２列Ｆ上記置された絶縁
性の基板、（７）は横４列の非晶質光発電素子（５）の
ステンレス基板（１）の一部（１ａ）を並列に接続する
第１のリード線、（８）は各縦列の各非晶質光発電素子
（５）間の集電電極（４）とステンレス基板（１）の一
部（ｌａ）トの間を接続する第２のリード線、（９）は
横４列の非晶質光発電賽子（５）の各集電電極（４）を
並列に接続する第３のリード線である。

次にと記非晶質光発電素子モジュールの電気的接続の仕
方について説明する。まず、非晶質光発電素子（５）は
、ステンレス基板（１）に一部（ｌａ）がマスク（図示
せず）により予めじや蔽され、シリコン膜（２）及び透
明導電膜（３）が順次成膜され１次に集電電極（４）を
スクリーン印刷によって成膜していＴこ。

このようにして形成されＴコ非晶質光発電素子（５）が
基板（６）上に横４列、縦１２列組立配置され、横４列
の各一部（１ａ）及び各集電電極（４）を夫々第１のリ
ード線（７）及び第３のり゛−ド線（９）によって並列
接続し、各縦列の一部（１ａ）と集？？！電極（４）と
の間を夫々第２のリード線（８）で接続して組立てを行
なってい１こ。

又、非晶質光発電素子（５）は単結晶素子や多結晶素子
と異って例えばプラズマＣＶＤ法で大面積のものが製作
できるにもかかわらず大面積のものが作られていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の非晶質光発電素子モジュールは以上のように、非
晶質光発電素子（５）が製作され、この非晶質光発電素
子（５）を基板（６）上に組立て配線するという製作工
程をとるため製作工程が多く１組立て配線が複雑である
という問題点があった。

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
たものであり、大面積の素子を複数個接続し、簡単な工
程で製作することができる集積型非晶質光発電素子を得
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る集積型非晶質光発電素子は、隣り同士が
絶縁された複数の下部電極と、この各下部電極上に一部
面を残して付着された非晶質のシリコン膜と、この各シ
リコン膜上に付着された。

光を通す透明導電膜上、この各透明導電膜上に設けられ
１こ集［電極と、この各集電電極を隣りの上記下部電極
の上記一部面に夫々電気的に接続する接続部とからなる
光発電素子を同じ基台上に形成し１こものである。

〔作用〕

この発明においては、各下部電極上に一部面を残してシ
リコン膜、透明導電膜及び集［［極が形成され、この集
電電極と隣りの上記下部電極の一部面とを接続部で夫々
接続しｙ、＝光発電素子を同じ基台上に形成し１こので
、配線作業をなくすることができる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図及び第２図において、Ｑυは厚さ２ｍｍの基台として
のガラスの基板、饅はこの基板συ上ｌこスパッタ法に
よって成膜しＴこ厚さ２０００人のＮＩ材料からなる下
部電極であり、成膜後フォトエツチング法によって５０
〜２００μｍ０３幅Ｃを除去して複数個の独立し１こ電
極に分割する。（２）は約５００μｍ〜１ｍｍの幅Ａの
溝部に桟を持つメタルマスク（図示せず）を介して下部
電極（ロ）上にプラズマＣＶＤ装置によって６０００人
の厚さに成膜されＴこ非晶質のシリコン膜。

（３）はこのシリコン膜（２）上ｆこスパッタ法で７０
０人の厚さに成膜された酸化インジューム・スズかうす
る透明導電膜であり、上記メタルマスクを取り除くこと
ｆこよって溝Ａが形成される。（４）は透明導電膜（５
）の所定の幅より集電するように長さＤの線が櫛形に配
されたＡｇペーストをスクリーン印刷により塗布後焼成
された厚さ１０〜２０μｍの集電電極としての線電極部
、　（４ａ）は上記溝部Ａの部分で線電極部（４）と隣
りの下部電極αのとを電気的に接続するＡｇペースト材
料を使って線電極部（４）と同時にスクリーン印刷され
、隣りの線電極部（４）とは絶縁され１こ接続部、　（
４ｂ）は線電極部（４）及び接続部（４ａ）で構成され
１こ上部電極である。

以上のように形成されＴこ集積型非晶質光発電素子は上
部電極（４ｂ）側から光りを受はシリコン膜（２）（こ
発生しｒこ電力は下部電極＠及び上部電極（４ｂ）に集
められるが、シリコン膜（２）から透明導電膜（３）に
流れｒ、＝電流は所定の範囲ごとに付着される線電極部
（４）の各線に集められるため、抵抗値の大きい透明導
電膜（３）を薄くすることができる。まＴこ、透明導電
膜（３）が薄くなることにより光りの透過率が高くなる
。

このようｆこして、従来例の複数個の光発電素子（５）
を基板Ｏυ上に形成することにより光発電素子（５）間
の配線作業を必要としない集積型の光発電素子が得られ
る。

次に、この発明の他の実施例を図について説明する。第
３図及び＠４図において、　（２）　、　（３）　、　
（４）　。

（ロ）及び（２）は上記第１図と同様のものである。

このように構成されｙ、＝集積型非晶質光発電素子は次
の順序で製作される。まず、透明な基板ση上に集電電
極（４）及び接続部（４ａ）を残してマスク（図示せず
）を行ないスパッタ法で集電電極（４）を２０００人成
膜する。そして、マスクをはずして次に集電電極（４）
上に一部面（Ａ＋Ｅ）の部分をマスクしてスパッタ法で
透明導電膜（３）を７００人成膜する。続いて透明導電
膜（３）上にシリコン膜（２）を６０００人　成膜し。

次に下部電極（２）をシリコン膜（２）上に成膜すると
同時に隣りの集電電極（４）との間を電気的に接続する
ようにスクリーン印刷により１０〜２０μｍ成膜する。

なお、上記実施例では基台Ｏηの材料をガラス基板で示
したがセラミックス基板や耐熱性の有機絶縁シート等耐
熱性を有する絶縁基台であればよく、厚みは２ｍｍとし
て示したがこれ以外の厚さであってもよい。

また、下部電極口はＮｉ材料で示し１こが、これ以外を
こステンレス、クロム又はチタン等であってもよく、厚
みは２０００Ａで示したが１０００人〜１μｍの範囲で
あればよい。

まに、透明導電膜（３）は酸化インジューム・スズ材料
で示し１こが、これ以外に酸化スズ等であってもよく、
厚みは７００人で示し１こが６０００λ以下であればよ
い。

まｔこ、シリコン膜（２）は厚さを６０００人で示した
が４０００人〜１μｍの範囲であればよい。

まＴこ、上部電極（４ｂ）はＡｇ材料で示しＴこがＡｅ
等これ以外の導電材料であってもよく、スクリーン印刷
により上部電極（４ｂ）を印刷したが、蒸着によって形
成してもよく、蒸着の場合には厚さは０．１μｍ〜２μ
ｍの範囲であればよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば複数の下部電極上に一
部面を残してシリコン膜、透明導電膜が形成され、各透
明導電膜りに形成された集＊＊極と隣りの下部電極とを
接続する接続部を有する光発電素子を同じ基台上に形成
することにまり、光発電素子間の配線工事をなくするこ
とができ集積型非晶質光発電素子を簡単な工程で作製す
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による集積型非晶質光発電
素子の構成を示す断面図、第２図は第１図の平面図、第
３図はこの発明の他の実施例の構成を示す断面図、第４
図は第３図の集電電極までを形成した状態を示す平面図
、第５図及び第６図は従来の非晶質光発電素子の構成を
示す平面図及び側面図、第７図は従来の非晶質光発電素
子を複数個使用した非晶質光発電素子モジュールの構成
を示す平面図である。 図において、（２）はシリコン膜、（３）は透明導電膜
。 （４）は集電電極、（ロ）は基板（基台）、（ロ）は下
部電極である。 なお、各図中、同一符号は同一、または相当部分を示す
。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）隣り同士が絶縁された複数の下部電極と、この各
   下部電極上に一部面を残して付着され非晶質のシリコン
   膜と、この各シリコン膜上に付着された、光を通す透明
   導電膜と、この各透明導電膜上に設けられた集電電極と
   、この各集電電極を隣りの上記下部電極の上記一部面に
   夫々電気的に接続する接続部とからなる光発電素子を同
   じ基台上に形成したことを特徴とする集積型非晶質光発
   電素子。
2. （２）各集電電極は櫛型であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の集積型非晶質光発電素子。
3. （３）基台はガラス基板であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の集積型非晶質光発電素
   子。
4. （４）ガラス基板は集電電極と接していることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載の集積型非晶質光発電素
   子。
5. （５）基台はセラミックス基板であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の集積型非晶質光発電素子。
6. （６）基台は耐熱性の有機絶縁シートであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の集積型非晶質光発電
   素子。
7. （７）基台は下部電極と接していることを特徴とする特
   許請求の範囲第３項、第５項又は第６項のいずれかに記
   載の集積型非晶質光発電素子。