JPS639158A - 太陽電池用透明導電膜 - Google Patents
太陽電池用透明導電膜Info
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- JPS639158A JPS639158A JP61153077A JP15307786A JPS639158A JP S639158 A JPS639158 A JP S639158A JP 61153077 A JP61153077 A JP 61153077A JP 15307786 A JP15307786 A JP 15307786A JP S639158 A JPS639158 A JP S639158A
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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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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〕
本発明はアモルファスシリコン太陽電池に関し、特にそ
の透明導電膜に関する。
の透明導電膜に関する。
第３図に、従来用いられるアモルファスシリコン（ａ−
８ｉ）太陽電池の代表例を示す。絶縁材（例えばガラス
）からなる透光性基板１の主表面上に透明導ａＦ！！Ｌ
膜２を形成し、その上に、ｐ形ａ−８ｉ層３、ｉ形ａ−
８１層４およびｎ形ａ−８３層５からなるａ−８ｉ層６
を形成し、さらにアルミニウムからなる電極７を８ｔｒ
Ｃｉシて、透明導電膜２と電極７とに、゛亀力増り出し
用導線８を接続しである。光９は、透光性基板１側から
入射し、主として１形１−８ｉ層４で吸収され、透明導
Ｍ、膜２と電極Ｔとの間に起電力を発生させる。この起
電力を導線８を通して取り出す。
８ｉ）太陽電池の代表例を示す。絶縁材（例えばガラス
）からなる透光性基板１の主表面上に透明導ａＦ！！Ｌ
膜２を形成し、その上に、ｐ形ａ−８ｉ層３、ｉ形ａ−
８１層４およびｎ形ａ−８３層５からなるａ−８ｉ層６
を形成し、さらにアルミニウムからなる電極７を８ｔｒ
Ｃｉシて、透明導電膜２と電極７とに、゛亀力増り出し
用導線８を接続しである。光９は、透光性基板１側から
入射し、主として１形１−８ｉ層４で吸収され、透明導
Ｍ、膜２と電極Ｔとの間に起電力を発生させる。この起
電力を導線８を通して取り出す。
ここで、透明導電膜２は、酸化インジウムまたは酸化ス
ズを主成分とし、光の電力への変換効率を高めるために
、微結晶を含ませて表面（ａ−８ｉ層６側）を粗しであ
る。反面、この衆面の凹凸が大きすぎると、ｐ形ａ−８
ｉ層３のカバリングが悪くなシ、ｐ−１−ｎ構造の均一
なａ−８１層６が形成できなくなる。したがって、その
平均表面粗さくＲａ）は４００〜１２００人 程度とす
る必要がある。
ズを主成分とし、光の電力への変換効率を高めるために
、微結晶を含ませて表面（ａ−８ｉ層６側）を粗しであ
る。反面、この衆面の凹凸が大きすぎると、ｐ形ａ−８
ｉ層３のカバリングが悪くなシ、ｐ−１−ｎ構造の均一
なａ−８１層６が形成できなくなる。したがって、その
平均表面粗さくＲａ）は４００〜１２００人 程度とす
る必要がある。
そのためには、膜厚は３００〜１５００人程度となり、
成膜の方法および栄件によっても異なるが、透明導電膜
２のシート抵抗はその値が小さいもので１５〜５０Ω／
口程度となる。このような太陽電池において、従来１２
程度の小面積のものについては、１０％以上の変換効率
が得られている。
成膜の方法および栄件によっても異なるが、透明導電膜
２のシート抵抗はその値が小さいもので１５〜５０Ω／
口程度となる。このような太陽電池において、従来１２
程度の小面積のものについては、１０％以上の変換効率
が得られている。
上述した従来の構造で１０−以上の大面積を有する太陽
電池を作ろうとすると、内部抵抗が増大することから効
率が低下する。内部抵抗を抑えるためには、透明導電膜
の膜厚を大きくしなければならないが、そうすると平均
表面粗さくＲ１）が大きくなυすぎ、ａ −Ｓ １層に
悪影壱が生ずる。特に、複数の太陽電池を直列に接続し
て使用する場合には、内部抵抗の影響が大きくなシ、効
率は大きく低下する。
電池を作ろうとすると、内部抵抗が増大することから効
率が低下する。内部抵抗を抑えるためには、透明導電膜
の膜厚を大きくしなければならないが、そうすると平均
表面粗さくＲ１）が大きくなυすぎ、ａ −Ｓ １層に
悪影壱が生ずる。特に、複数の太陽電池を直列に接続し
て使用する場合には、内部抵抗の影響が大きくなシ、効
率は大きく低下する。
本発明は、透明導電膜を、透光性基板の側に形成された
結晶粒径２００λ以下の微結晶からなる第１透明導電膜
と、アモルファスシリコン（ａ−８ｌ）層側に形成され
た平均表面粗さが３００Å以上の第２透明導電膜とを含
むように構成したものである。
結晶粒径２００λ以下の微結晶からなる第１透明導電膜
と、アモルファスシリコン（ａ−８ｌ）層側に形成され
た平均表面粗さが３００Å以上の第２透明導電膜とを含
むように構成したものである。
第１および第２の透明導電膜の積層によシ、透明導電膜
全体としてのシート抵抗は低く抑えられ、他方、ａ−８
ｉ層側の第２透明導電膜が変換効率を高める作用をする
。
全体としてのシート抵抗は低く抑えられ、他方、ａ−８
ｉ層側の第２透明導電膜が変換効率を高める作用をする
。
（実施例１）
第１図は、本発明の一実施例を示す断面図である。透光
性基板１は、矩形状のソーダライムガラスからなる。こ
の基板１の主表面上に、結晶粒径２００λ以下の微結晶
を含んだ、不純物として酸化スズを含む酸化インジウム
（ＩＴＯ）からなる第１透明導電膜１１（シート抵抗２
０Ω／口）を、真空蒸着法によ、９１０００人の厚さに
形成する。次いで、この第１透明導電膜２１の上に、同
じく真空蒸着法によシ、平均表面粗さくＲａ）が７００
大程度となるような微結晶を含んだＩＴＯ膜からなる第
２透明導電膜１２（シート抵抗３７Ω／口）を、８００
大の厚さに形成する。これら第１および第２の透明導電
膜１１．１２によ＃）構成される透明導電膜２の全体の
シート抵抗は１３Ω／口となった。
性基板１は、矩形状のソーダライムガラスからなる。こ
の基板１の主表面上に、結晶粒径２００λ以下の微結晶
を含んだ、不純物として酸化スズを含む酸化インジウム
（ＩＴＯ）からなる第１透明導電膜１１（シート抵抗２
０Ω／口）を、真空蒸着法によ、９１０００人の厚さに
形成する。次いで、この第１透明導電膜２１の上に、同
じく真空蒸着法によシ、平均表面粗さくＲａ）が７００
大程度となるような微結晶を含んだＩＴＯ膜からなる第
２透明導電膜１２（シート抵抗３７Ω／口）を、８００
大の厚さに形成する。これら第１および第２の透明導電
膜１１．１２によ＃）構成される透明導電膜２の全体の
シート抵抗は１３Ω／口となった。
次に第２透明導１！膜１２の上に、グロー放電分解法に
よシ、膜厚約１００人のｐ形ａ−８ｉ層３、膜厚約５０
００人のｌ形ａ−８１層４および膜厚約３００人のｎ形
ａ−４層５を順次積層してａ−８ｉ層６を形成し、さら
にその上に真空蒸着法により膜厚約１ｏｏｏｏ人のアル
ミニウムからなる電極７を形成する０ 上記構成の太陽電池について、ソー２シユミレータＡＭ
−１を用い、８０ ｒｎＷ／ ｃ ｄに調整した光を入
射して、その変換効率を調べた。その結果を後述する実
施例２についての同様の結果とともに１下の表に示す。
よシ、膜厚約１００人のｐ形ａ−８ｉ層３、膜厚約５０
００人のｌ形ａ−８１層４および膜厚約３００人のｎ形
ａ−４層５を順次積層してａ−８ｉ層６を形成し、さら
にその上に真空蒸着法により膜厚約１ｏｏｏｏ人のアル
ミニウムからなる電極７を形成する０ 上記構成の太陽電池について、ソー２シユミレータＡＭ
−１を用い、８０ ｒｎＷ／ ｃ ｄに調整した光を入
射して、その変換効率を調べた。その結果を後述する実
施例２についての同様の結果とともに１下の表に示す。
表には、電池面積を１．１０，２０゜４０．８０および
１６０（いずれもｃｒＡ）とした場合について、変換効
率を、電池面積が１ｃｒＩの変換効率に対する比で示し
た。また、比較例として、第１図において、透明導を膜
２を、平均表面粗さくＲａ）が７００大の微結晶を含ん
だＩＴＯ膜（膜厚８００．Ｌ）からなる１層構造の透明
導電膜とした場合、つまシ第３図に示した従来例の構造
としたものについて同様の測定結果を示した。
１６０（いずれもｃｒＡ）とした場合について、変換効
率を、電池面積が１ｃｒＩの変換効率に対する比で示し
た。また、比較例として、第１図において、透明導を膜
２を、平均表面粗さくＲａ）が７００大の微結晶を含ん
だＩＴＯ膜（膜厚８００．Ｌ）からなる１層構造の透明
導電膜とした場合、つまシ第３図に示した従来例の構造
としたものについて同様の測定結果を示した。
表から明らかな通υ、本実施例によれば、少なくとも電
池面積２０−までは、その変換効率を下げずに太陽電池
が作成できる。
池面積２０−までは、その変換効率を下げずに太陽電池
が作成できる。
また、透光性基板の表面状態が基板間でばらつくことが
あるが、第１透明導電膜１１を２００λ以下の微結晶で
平滑に形成することにょシ、その基板間の表面状態をほ
ぼ均一にすることができ、第２透明導電膜１２も比較的
均一な表面粗さに形成することができ、変換効率のばら
つきも防止できる。
あるが、第１透明導電膜１１を２００λ以下の微結晶で
平滑に形成することにょシ、その基板間の表面状態をほ
ぼ均一にすることができ、第２透明導電膜１２も比較的
均一な表面粗さに形成することができ、変換効率のばら
つきも防止できる。
以上、２層構造の透明導を膜を用いた場合について説明
したが、本発明の透明導電膜は、結晶粒径２００λ以下
の微結晶を含む第１透明導電膜と、平均光面粗さが３０
０ Ａ以上で膜厚が３００〜２０００λの第２透明導電
膜とを有し、かつ両者の位置関係が、前者が透光性基板
側、後者がａ−Ｓｔ層側となっていればよいものであり
、その他に異なる構成を有する第３ないしは第１以上の
迅明導を膜を透光性基板と第１透明導寛膜との間、第１
透明導電膜と第２透明導電膜との間もしくは第２透明導
電膜とａ−８ｉ層との間に介在させてもよい。次に１そ
のような例について、第２図を用いて説明する。
したが、本発明の透明導電膜は、結晶粒径２００λ以下
の微結晶を含む第１透明導電膜と、平均光面粗さが３０
０ Ａ以上で膜厚が３００〜２０００λの第２透明導電
膜とを有し、かつ両者の位置関係が、前者が透光性基板
側、後者がａ−Ｓｔ層側となっていればよいものであり
、その他に異なる構成を有する第３ないしは第１以上の
迅明導を膜を透光性基板と第１透明導寛膜との間、第１
透明導電膜と第２透明導電膜との間もしくは第２透明導
電膜とａ−８ｉ層との間に介在させてもよい。次に１そ
のような例について、第２図を用いて説明する。
（実施例２）
第２図において、実施例１と同様に、透光性基板１の主
弐面上に第１透明導電膜１１および第２透明導を膜１２
を順次積層する。
弐面上に第１透明導電膜１１および第２透明導を膜１２
を順次積層する。
次に、第２透明４’を膜１２上に、全面にわたって真空
蒸着法により、酸化スズからなりかつ結晶粒径５０大の
微結晶を有する第３透明導電膜１３を２００にの膜厚に
ｆｋ層し、透明導電膜２を形成する。さらに実施例１と
同様に、その上にａ−８ｉ層６およびアルミニウム電極
Ｔを順次積層した。
蒸着法により、酸化スズからなりかつ結晶粒径５０大の
微結晶を有する第３透明導電膜１３を２００にの膜厚に
ｆｋ層し、透明導電膜２を形成する。さらに実施例１と
同様に、その上にａ−８ｉ層６およびアルミニウム電極
Ｔを順次積層した。
本実施例の太陽電池について、実施例１と同様に変換効
率を求めた結果を、先の表に示した。
率を求めた結果を、先の表に示した。
本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると
ともに、第３透明４Ｍ！膜１３が、ＩＴＯからなる第２
透明導電股１２の酸化インジウムがａ。
ともに、第３透明４Ｍ！膜１３が、ＩＴＯからなる第２
透明導電股１２の酸化インジウムがａ。
−Ｓｔ層６へ拡散するのを防止する作用を有すクイ゛だ
めに、太陽電池の寿命を延ばすことができる。
めに、太陽電池の寿命を延ばすことができる。
なお、この第３透明導電膜１３の膜厚は、上述した酸化
インジウムの拡散防止の実効をあげるためには２００λ
以上であることが望ましく、また第２透明導電膜１２に
よる表面の粗さを損わないように１０００Å以下である
ことが望ましい。また、第３透明導電膜１３は第２透明
導電膜１２の全面に設ける必要はなく、ａ−８ｉ層６が
積層される部分に設ければよいことはいうまでもない。
インジウムの拡散防止の実効をあげるためには２００λ
以上であることが望ましく、また第２透明導電膜１２に
よる表面の粗さを損わないように１０００Å以下である
ことが望ましい。また、第３透明導電膜１３は第２透明
導電膜１２の全面に設ける必要はなく、ａ−８ｉ層６が
積層される部分に設ければよいことはいうまでもない。
以上説明した各実施例では、第２透明導電膜に必要な表
面粗さを、嶺該導電膜中に微結晶を含有させることによ
って得たが、他の手段、例えはエツチングなどの方法に
よって六回を粗してもよい。
面粗さを、嶺該導電膜中に微結晶を含有させることによ
って得たが、他の手段、例えはエツチングなどの方法に
よって六回を粗してもよい。
なお、この第２透明導電膜の平均の狭面粗さくＲａ）は
、ａ−８１層への入射光の吸収を効果的にできる、つま
り変換効率を高めることが可能な３０）λ以上であれば
よいが、極端に粗くした場合にａ−８ｉ層に与える悪影
響も考慮して、１３００λ以下程度にすることが望まし
い。
、ａ−８１層への入射光の吸収を効果的にできる、つま
り変換効率を高めることが可能な３０）λ以上であれば
よいが、極端に粗くした場合にａ−８ｉ層に与える悪影
響も考慮して、１３００λ以下程度にすることが望まし
い。
また、第１および第２の透明溝を膜は、それぞれＩＴＯ
膜に限らず、酸化インジウムまたは酸化スズの一方を主
成分とし他方を含まないものであってもよい。例えば、
第１透明導電膜をＩＴＯ，第２透明導電膜を、酸化スズ
を主成分とし酸化インジウムを含まないものとすれば、
実施例２において、第３透明導電膜１３がなくても実施
例２と同様の効果を得ることができる。
膜に限らず、酸化インジウムまたは酸化スズの一方を主
成分とし他方を含まないものであってもよい。例えば、
第１透明導電膜をＩＴＯ，第２透明導電膜を、酸化スズ
を主成分とし酸化インジウムを含まないものとすれば、
実施例２において、第３透明導電膜１３がなくても実施
例２と同様の効果を得ることができる。
さらに、各透明溝を膜の形成方法として真空蒸着法を用
いたが、イオンブレーティング法、スパッタリング法、
ＣＶＤ法あるいはスプレー法など他の成膜手段を用いて
もよい。
いたが、イオンブレーティング法、スパッタリング法、
ＣＶＤ法あるいはスプレー法など他の成膜手段を用いて
もよい。
また、このような透明４電膜を形成する透光性基板は、
ソーダライムガラスに限らず、石英ガラス、アルミノシ
リケートガラス等のガラスまたは透光性の樹脂フィルム
などでちってもよい。
ソーダライムガラスに限らず、石英ガラス、アルミノシ
リケートガラス等のガラスまたは透光性の樹脂フィルム
などでちってもよい。
以上説明したように、本発明によれば、透明導電膜とし
て、透光性基板側の、粒径２００λ以下の微結晶からな
る第１透明導電膜と、ａ−５ｉ層側の、平均表面粗さが
３００Å以上の第２透明導電膜とを設けたことにより、
変換効率を下げることなく、大面積の太陽電池を作成す
ることができる。
て、透光性基板側の、粒径２００λ以下の微結晶からな
る第１透明導電膜と、ａ−５ｉ層側の、平均表面粗さが
３００Å以上の第２透明導電膜とを設けたことにより、
変換効率を下げることなく、大面積の太陽電池を作成す
ることができる。
第１図は本発明の第１の実施例を示す断面図、第２図は
本発明の第２の実施例を示す断面図、第３図は従来例を
示す断面図である。 １φ・・・透光性基板、２・・・・透明導電膜、６・・
・・ａ−３ｉ層、１１・・・・第１透明導電膜、１２・
・・・第２透明導電膜。
本発明の第２の実施例を示す断面図、第３図は従来例を
示す断面図である。 １φ・・・透光性基板、２・・・・透明導電膜、６・・
・・ａ−３ｉ層、１１・・・・第１透明導電膜、１２・
・・・第２透明導電膜。
Claims (1)
- 透光性基板上に形成されかつその上にアモルファスシリ
コン層が形成される太陽電池用透明導電膜において、透
光性基板側に形成された結晶粒径２００Å以下の微結晶
からなる第１透明導電膜と、アモルファスシリコン層側
に形成された平均表面粗さが３００Å以上の第２透明導
電膜とを有する太陽電池用透明導電膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61153077A JPS639158A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 太陽電池用透明導電膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61153077A JPS639158A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 太陽電池用透明導電膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS639158A true JPS639158A (ja) | 1988-01-14 |
Family
ID=15554473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61153077A Pending JPS639158A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 太陽電池用透明導電膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS639158A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5718773A (en) * | 1994-08-23 | 1998-02-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric transducer |
| EP1160877A2 (en) * | 2000-05-30 | 2001-12-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Photovoltaic element and method of manufacturing the same |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP61153077A patent/JPS639158A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5718773A (en) * | 1994-08-23 | 1998-02-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric transducer |
| EP1160877A2 (en) * | 2000-05-30 | 2001-12-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Photovoltaic element and method of manufacturing the same |
| EP1160877A3 (en) * | 2000-05-30 | 2006-05-24 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Photovoltaic element and method of manufacturing the same |
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