JP2657085B2 - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
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- JP2657085B2 JP2657085B2 JP1003091A JP309189A JP2657085B2 JP 2657085 B2 JP2657085 B2 JP 2657085B2 JP 1003091 A JP1003091 A JP 1003091A JP 309189 A JP309189 A JP 309189A JP 2657085 B2 JP2657085 B2 JP 2657085B2
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- back electrode
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- 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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- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、光照射を受けることにより光起電力を発生
する光起電力装置に関する。
する光起電力装置に関する。
（ロ）従来の技術 光照射を受けると光起電力を発生する光起電力装置の
構造として、本願出願人は、新規な構造のものを特開昭
61−20371号公報及び実開昭61−86955号公報として出願
している。この光起電力装置は、光入射側から見て、受
光面電極膜、光活性層を含む半導体膜、第１背面電極
膜、絶縁膜及び受光面電極膜より低抵抗な第２背面電極
膜を重畳し、上記第２背面電極膜が、受光領域の複数箇
所において、内周が上記絶縁膜により囲繞されたコンタ
クトホールを貫通して受光面電極膜に到達することによ
り、上記第２背面電極膜及び上記受光面電極膜を電気的
に結合したものである。
構造として、本願出願人は、新規な構造のものを特開昭
61−20371号公報及び実開昭61−86955号公報として出願
している。この光起電力装置は、光入射側から見て、受
光面電極膜、光活性層を含む半導体膜、第１背面電極
膜、絶縁膜及び受光面電極膜より低抵抗な第２背面電極
膜を重畳し、上記第２背面電極膜が、受光領域の複数箇
所において、内周が上記絶縁膜により囲繞されたコンタ
クトホールを貫通して受光面電極膜に到達することによ
り、上記第２背面電極膜及び上記受光面電極膜を電気的
に結合したものである。
これによれば、光起電力装置からの光起電力の取り出
しは、受光面側の背面で行うことができるため、基板の
受光面積を有効に利用することができ、言い換えれば受
光面積を大きくすることができ、光起電力装置の出力特
性を向上させることができる。
しは、受光面側の背面で行うことができるため、基板の
受光面積を有効に利用することができ、言い換えれば受
光面積を大きくすることができ、光起電力装置の出力特
性を向上させることができる。
（ハ）発明が解決しようとする課題 ところで、光起電力装置を使用するに当っては、光起
電力装置の受光面積を大きくすると共に、入力された光
の利用効率を上げることが光起電力装置としての発電効
率を上げる上での必要条件であるが、この点で上述の構
造は十分とは言えない。
電力装置の受光面積を大きくすると共に、入力された光
の利用効率を上げることが光起電力装置としての発電効
率を上げる上での必要条件であるが、この点で上述の構
造は十分とは言えない。
そこで、本発明は、入力された光の利用効率を上げる
ことである。
ことである。
（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、透光性受光面電極膜、光活性層を含む半導
体膜、第１背面電極膜、絶縁膜及び第２背面電極膜を重
畳し、受光領域内の複数の接続箇所において上記第２背
面電極膜が上記絶縁膜を貫通して受光面電極膜と電気的
に結合した単位光電変換素子を、互いに隣接する光電変
換素子の一方の第１背面電極膜と他方の第２背面電極膜
とでもって半導体膜に対して背面側にて結合することに
より電気的に直列接続した光起電力装置であって、上記
第１背面電極膜及び絶縁膜が透光性を有することを特徴
としている。
体膜、第１背面電極膜、絶縁膜及び第２背面電極膜を重
畳し、受光領域内の複数の接続箇所において上記第２背
面電極膜が上記絶縁膜を貫通して受光面電極膜と電気的
に結合した単位光電変換素子を、互いに隣接する光電変
換素子の一方の第１背面電極膜と他方の第２背面電極膜
とでもって半導体膜に対して背面側にて結合することに
より電気的に直列接続した光起電力装置であって、上記
第１背面電極膜及び絶縁膜が透光性を有することを特徴
としている。
更に、上記第１背面電極膜の屈折率は、上記絶縁膜の
それより大きいことを特徴としている。
それより大きいことを特徴としている。
（ホ）作用 本発明によれば、透光性受光面電極膜を経て半導体膜
に入射されたものの半導体膜にて吸収されなかった光
は、第１背面電極膜及び絶縁膜を経て第２背面電極膜に
より反射され、再び半導体膜に入射され、有効に利用さ
れる。
に入射されたものの半導体膜にて吸収されなかった光
は、第１背面電極膜及び絶縁膜を経て第２背面電極膜に
より反射され、再び半導体膜に入射され、有効に利用さ
れる。
（ヘ）実施例 第１図は本発明の光起電力装置の第１実施例の要部を
光入射方向に対して背面側斜め方向から臨んだ一部断面
斜視図であり、光入射側から見てTCO等の透光性受光面
電極膜（１）、膜面に並行なpin接合、pn接合等の半導
体接合の光活性層を含むアモルファスシリコン等を主体
とする半導体膜（２）、ITO、SnO2、In2O3、CdSもしく
はZnO等の透光性で導電性の良い第１背面電極膜
（３）、Al2O3等の透光性を有すると共に第１背面電極
膜（３）より小さい屈折率の絶縁膜（４）、及びAl、Ag
等の高反射性金属からなる第２背面電極膜（５）を重畳
し、第２背面電極膜（５）が、受光領域内の複数箇所に
おいて、絶縁膜（４）、第１背面電極膜（３）及び半導
体膜（２）を貫通すると共に内周が絶縁膜（４）により
囲繞された円形のコンタクトホール（６）を貫通して受
光面電極膜（１）に到達することにて、受光面電極膜
（１）と電気的に結合した複数の単位光電変換素子（SC
1）（SC2）（SC3）…を、各単位光電変換素子（SC1）
（SC2）（SC3）…の受光面電極膜（１）が分離間隔ｄを
隔てた状態で支持体かつ受光面保護体となるガラス等の
透光性絶縁基板（７）上に設けている。
光入射方向に対して背面側斜め方向から臨んだ一部断面
斜視図であり、光入射側から見てTCO等の透光性受光面
電極膜（１）、膜面に並行なpin接合、pn接合等の半導
体接合の光活性層を含むアモルファスシリコン等を主体
とする半導体膜（２）、ITO、SnO2、In2O3、CdSもしく
はZnO等の透光性で導電性の良い第１背面電極膜
（３）、Al2O3等の透光性を有すると共に第１背面電極
膜（３）より小さい屈折率の絶縁膜（４）、及びAl、Ag
等の高反射性金属からなる第２背面電極膜（５）を重畳
し、第２背面電極膜（５）が、受光領域内の複数箇所に
おいて、絶縁膜（４）、第１背面電極膜（３）及び半導
体膜（２）を貫通すると共に内周が絶縁膜（４）により
囲繞された円形のコンタクトホール（６）を貫通して受
光面電極膜（１）に到達することにて、受光面電極膜
（１）と電気的に結合した複数の単位光電変換素子（SC
1）（SC2）（SC3）…を、各単位光電変換素子（SC1）
（SC2）（SC3）…の受光面電極膜（１）が分離間隔ｄを
隔てた状態で支持体かつ受光面保護体となるガラス等の
透光性絶縁基板（７）上に設けている。
そして、各単位光電変換素子（SC1）（SC2）（SC3）
…の隣接する素子の受光面電極膜（１）と第１背面電極
膜（３）と各光電変換素子（SC1）（SC2）（SC3）…の
隣接間隔部において直接重畳することなく、半導体膜
（２）の背面側において絶縁膜（４）側から、例えばレ
ーザビームの照射あるいはエッチングを行うことにより
開孔した部分の第１背面電極膜（３）に、隣接素子の第
２背面電極膜（５）が延在し埋設することによって、互
いに隣接する単位光電変換素子（SC1）（SC2）（SC3）
…は電気的に直列接続されている。
…の隣接する素子の受光面電極膜（１）と第１背面電極
膜（３）と各光電変換素子（SC1）（SC2）（SC3）…の
隣接間隔部において直接重畳することなく、半導体膜
（２）の背面側において絶縁膜（４）側から、例えばレ
ーザビームの照射あるいはエッチングを行うことにより
開孔した部分の第１背面電極膜（３）に、隣接素子の第
２背面電極膜（５）が延在し埋設することによって、互
いに隣接する単位光電変換素子（SC1）（SC2）（SC3）
…は電気的に直列接続されている。
ところで、かかる構造の光起電力装置において重要な
ことは、第１背面電極膜（３）及び絶縁膜（４）が透光
性を有することである。更に、第１背面電極膜（３）の
屈折率が、絶縁膜（４）のそれより大きいことである。
従って、受光面電極膜（１）を経て半導体膜（２）に入
射されたものの半導体膜（２）にて完全に吸収されるこ
となく半導体膜（２）中を通過した光は、第１背面電極
膜（３）及び絶縁膜（４）を経て第２背面電極膜（５）
に当り、そして、この膜にて反射された後、絶縁膜
（４）及び第１背面電極膜（３）を経て再び半導体膜
（２）に入射されて半導体膜（２）にて吸収されること
となる。これにより、入射光は無駄なく利用される。
ことは、第１背面電極膜（３）及び絶縁膜（４）が透光
性を有することである。更に、第１背面電極膜（３）の
屈折率が、絶縁膜（４）のそれより大きいことである。
従って、受光面電極膜（１）を経て半導体膜（２）に入
射されたものの半導体膜（２）にて完全に吸収されるこ
となく半導体膜（２）中を通過した光は、第１背面電極
膜（３）及び絶縁膜（４）を経て第２背面電極膜（５）
に当り、そして、この膜にて反射された後、絶縁膜
（４）及び第１背面電極膜（３）を経て再び半導体膜
（２）に入射されて半導体膜（２）にて吸収されること
となる。これにより、入射光は無駄なく利用される。
ところで、上述の構造において、第１背面電極膜
（３）及び絶縁膜（４）の夫々は、ターゲットとして例
えば、ITO及びAl2O3を用いたRFマグネトロンスパッタリ
ング法によって形成される。
（３）及び絶縁膜（４）の夫々は、ターゲットとして例
えば、ITO及びAl2O3を用いたRFマグネトロンスパッタリ
ング法によって形成される。
第２図は本発明の光起電力装置の第２実施例の要部を
光入射方向に対して背面側斜め方向から臨んだ一部断面
斜視図である。
光入射方向に対して背面側斜め方向から臨んだ一部断面
斜視図である。
この実施例にあっては、先の実施例と比較して、光入
射方向が逆転した点に特徴がある。即ち、表面にホーロ
ーや封孔処理したアルミナ膜等の絶縁膜（72）を配置し
たステンレス鋼、アルミニウム板等の金属板（71）から
なる絶縁基板（70）を用意し、まず各単位光電変換素子
（SC1）（SC2）（SC3）…毎に金属の第２背面電極膜
（５）を分割配置し、次いで絶縁膜（４）、第１背面電
極膜（３）、少なくとも一つの半導体接合を備える光活
性層を含む半導体膜（２）、TCO等の透光性受光面電極
膜（１）を積層する。この時、絶縁膜（４）は各素子
（SC1）（SC2）（SC3）…毎に分割され、露出した第２
背面電極膜（５）に隣の素子の第１背面電極膜（３）が
結合している。半導体膜（２）、第１背面電極膜（３）
及び絶縁膜（４）には第１実施例と同様に受光領域内で
複数個所第２背面電極膜（５）に達するコンタクトホー
ル（６）が穿たれており、コンタクトホール（６）の内
壁は絶縁膜（４）により覆われている。そして、このコ
ンタクトホール（６）を受光面電極膜（１）が埋設する
ことによって、受光面電極膜（１）と第２背面電極膜
（５）とが電気的に結合されると共に、各単位光電変換
素子（SC1）（SC2）（SC3）…が半導体膜（２）の背面
において電気的に直列接続される。
射方向が逆転した点に特徴がある。即ち、表面にホーロ
ーや封孔処理したアルミナ膜等の絶縁膜（72）を配置し
たステンレス鋼、アルミニウム板等の金属板（71）から
なる絶縁基板（70）を用意し、まず各単位光電変換素子
（SC1）（SC2）（SC3）…毎に金属の第２背面電極膜
（５）を分割配置し、次いで絶縁膜（４）、第１背面電
極膜（３）、少なくとも一つの半導体接合を備える光活
性層を含む半導体膜（２）、TCO等の透光性受光面電極
膜（１）を積層する。この時、絶縁膜（４）は各素子
（SC1）（SC2）（SC3）…毎に分割され、露出した第２
背面電極膜（５）に隣の素子の第１背面電極膜（３）が
結合している。半導体膜（２）、第１背面電極膜（３）
及び絶縁膜（４）には第１実施例と同様に受光領域内で
複数個所第２背面電極膜（５）に達するコンタクトホー
ル（６）が穿たれており、コンタクトホール（６）の内
壁は絶縁膜（４）により覆われている。そして、このコ
ンタクトホール（６）を受光面電極膜（１）が埋設する
ことによって、受光面電極膜（１）と第２背面電極膜
（５）とが電気的に結合されると共に、各単位光電変換
素子（SC1）（SC2）（SC3）…が半導体膜（２）の背面
において電気的に直列接続される。
この構造の光起電力装置においても、第１背面電極膜
（３）及び絶縁膜（４）は透光性であり、第１実施例と
同様の材料からなり、同様にして形成される。
（３）及び絶縁膜（４）は透光性であり、第１実施例と
同様の材料からなり、同様にして形成される。
なお、各コンタクトホール（６）は上述のような円形
に限らず、正方形等任意の形状とすることができる。
に限らず、正方形等任意の形状とすることができる。
（ト）発明の効果 本発明によれば、透光性受光面電極膜、光活性層を含
む半導体膜、第１背面電極膜、絶縁膜及び第２背面電極
膜を重畳し、受光領域内の複数の接続箇所において上記
第２背面電極膜が上記絶縁膜を貫通して受光面電極膜と
電気的に結合した単位光電変換素子を、互いに隣接する
光電変換素子の一方の第１背面電極膜と他方の第２背面
電極膜とでもって半導体膜に対して背面側にて結合する
ことにより電気的に直列接続した光起電力装置であっ
て、上記第１背面電極膜及び絶縁膜を透光性としたの
で、受光面電極膜を経て入力された光を無駄なく有効に
利用することができ、特性を向上し得る。
む半導体膜、第１背面電極膜、絶縁膜及び第２背面電極
膜を重畳し、受光領域内の複数の接続箇所において上記
第２背面電極膜が上記絶縁膜を貫通して受光面電極膜と
電気的に結合した単位光電変換素子を、互いに隣接する
光電変換素子の一方の第１背面電極膜と他方の第２背面
電極膜とでもって半導体膜に対して背面側にて結合する
ことにより電気的に直列接続した光起電力装置であっ
て、上記第１背面電極膜及び絶縁膜を透光性としたの
で、受光面電極膜を経て入力された光を無駄なく有効に
利用することができ、特性を向上し得る。
第１図は本発明の第１実施例の要部を示す一部断面斜視
図、第２図は本発明の第２実施例の要部を示す一部断面
斜視図である。 （１）……受光面電極膜、（２）……半導体膜、（３）
……第１背面電極膜、（４）……絶縁膜、（５）……第
２背面電極膜、（６）……コンタクトホール。
図、第２図は本発明の第２実施例の要部を示す一部断面
斜視図である。 （１）……受光面電極膜、（２）……半導体膜、（３）
……第１背面電極膜、（４）……絶縁膜、（５）……第
２背面電極膜、（６）……コンタクトホール。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−234567（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−149178（ＪＰ，Ａ) 米国特許4865999（ＵＳ，Ａ) 米国特許4849029（ＵＳ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】透光性受光面電極膜、光活性層を含む半導
体膜、第１背面電極膜、絶縁膜及び第２背面電極膜を重
畳し、受光領域内の複数の接続箇所において上記第２背
面電極膜が上記絶縁膜を貫通して受光面電極膜と電気的
に結合した単位光電変換素子を、互いに隣接する光電変
換素子の一方の第１背面電極膜と他方の第２背面電極膜
とでもって半導体膜に対して背面側にて結合することに
より電気的に直列接続した光起電力装置であって、上記
第１背面電極膜及び絶縁膜が透光性を有することを特徴
とした光起電力装置。 - 【請求項２】上記第１背面電極膜の屈折率は、上記絶縁
膜のそれより大きいことを特徴とした第１項記載の光起
電力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1003091A JP2657085B2 (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 光起電力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1003091A JP2657085B2 (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 光起電力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02183572A JPH02183572A (ja) | 1990-07-18 |
| JP2657085B2 true JP2657085B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=11547674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1003091A Expired - Fee Related JP2657085B2 (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2657085B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2759301B2 (ja) * | 1990-08-31 | 1998-05-28 | 三洋電機株式会社 | 光起電力装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4849029A (en) | 1988-02-29 | 1989-07-18 | Chronar Corp. | Energy conversion structures |
| US4865999A (en) | 1987-07-08 | 1989-09-12 | Glasstech Solar, Inc. | Solar cell fabrication method |
-
1989
- 1989-01-10 JP JP1003091A patent/JP2657085B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4865999A (en) | 1987-07-08 | 1989-09-12 | Glasstech Solar, Inc. | Solar cell fabrication method |
| US4849029A (en) | 1988-02-29 | 1989-07-18 | Chronar Corp. | Energy conversion structures |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02183572A (ja) | 1990-07-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |