JP3143616B2 - 太陽電池の短絡部除去方法 - Google Patents
太陽電池の短絡部除去方法Info
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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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非晶質半導体など
を用いた薄膜太陽電池に生じた短絡部を除去する方法に
関する。さらに詳しくは、本発明は、上記薄膜太陽電池
において、発電に寄与する光電変換半導体層を挟む基板
側電極と裏面側電極の電極間に耐電圧以下の逆方向電圧
を印加して、その際に発生したジュール熱により短絡部
を除去または酸化して絶縁する方法に関する。
を用いた薄膜太陽電池に生じた短絡部を除去する方法に
関する。さらに詳しくは、本発明は、上記薄膜太陽電池
において、発電に寄与する光電変換半導体層を挟む基板
側電極と裏面側電極の電極間に耐電圧以下の逆方向電圧
を印加して、その際に発生したジュール熱により短絡部
を除去または酸化して絶縁する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に薄膜太陽電池１０の構造を示す。
図３に示されるように、薄膜太陽電池１０は、絶縁性基
板１の一つの面に、第１の電極２、光電変換半導体層
３、および第２の電極４をそれぞれ所定のパターンに加
工して順次積層することにより構成される太陽電池セル
５を複数設けた構造を有する。光電変換半導体層３は、
たとえばｐｉｎ接合を有するアモルファスシリコン系半
導体層により構成されている。こうした構造により、太
陽電池セル５ａの第１の電極２ａと隣接する太陽電池セ
ル５ｂの第２の電極４ｂ、太陽電池セル５ｂの第１の電
極２ｂと隣接する太陽電池セル５ｃの第２の電極４ｃが
直列に接続される。
図３に示されるように、薄膜太陽電池１０は、絶縁性基
板１の一つの面に、第１の電極２、光電変換半導体層
３、および第２の電極４をそれぞれ所定のパターンに加
工して順次積層することにより構成される太陽電池セル
５を複数設けた構造を有する。光電変換半導体層３は、
たとえばｐｉｎ接合を有するアモルファスシリコン系半
導体層により構成されている。こうした構造により、太
陽電池セル５ａの第１の電極２ａと隣接する太陽電池セ
ル５ｂの第２の電極４ｂ、太陽電池セル５ｂの第１の電
極２ｂと隣接する太陽電池セル５ｃの第２の電極４ｃが
直列に接続される。
【０００３】このような薄膜太陽電池において、例えば
製造時に光電変換半導体層にピンホールが生じると、太
陽電池セルの第１の電極と第２の電極とが短絡すること
がある。短絡が生じた太陽電池セルは発電に寄与しなく
なるため、太陽電池の光電変換効率が低下する。この問
題に対処するために、太陽電池セルの正負の電極間に逆
方向電圧（逆バイアス電圧）を印加して短絡部を除去す
る処理（逆バイアス処理）が行われる。この処理では、
光電変換半導体層に逆方向電圧を印加することにより短
絡部に電流を集中させ、発生したジュール熱によって短
絡部の金属を飛散させたり金属を酸化して絶縁体とする
ことにより短絡部を除去する。
製造時に光電変換半導体層にピンホールが生じると、太
陽電池セルの第１の電極と第２の電極とが短絡すること
がある。短絡が生じた太陽電池セルは発電に寄与しなく
なるため、太陽電池の光電変換効率が低下する。この問
題に対処するために、太陽電池セルの正負の電極間に逆
方向電圧（逆バイアス電圧）を印加して短絡部を除去す
る処理（逆バイアス処理）が行われる。この処理では、
光電変換半導体層に逆方向電圧を印加することにより短
絡部に電流を集中させ、発生したジュール熱によって短
絡部の金属を飛散させたり金属を酸化して絶縁体とする
ことにより短絡部を除去する。
【０００４】例えば図３において、太陽電池セル５ｂの
光電変換半導体層３ｂに生じた第１の電極２ｂと第２の
電極４ｂとの短絡部を除去する場合について説明する。
この場合、太陽電池セル５ｂの第２の電極４ｂおよび隣
接する太陽電池セル５ｃの第２の電極４ｃ（この第２の
電極４ｃは、太陽電池セル５ｂの第１の電極２ｂに直列
接続されている）にそれぞれ第１および第２のプローブ
６ａ、６ｂを接触させ、発電に寄与する光電変換半導体
層３ｂを挟む第１の電極２ｂと第２の電極４ｂ間に耐電
圧以下の逆方向電圧を印加する。
光電変換半導体層３ｂに生じた第１の電極２ｂと第２の
電極４ｂとの短絡部を除去する場合について説明する。
この場合、太陽電池セル５ｂの第２の電極４ｂおよび隣
接する太陽電池セル５ｃの第２の電極４ｃ（この第２の
電極４ｃは、太陽電池セル５ｂの第１の電極２ｂに直列
接続されている）にそれぞれ第１および第２のプローブ
６ａ、６ｂを接触させ、発電に寄与する光電変換半導体
層３ｂを挟む第１の電極２ｂと第２の電極４ｂ間に耐電
圧以下の逆方向電圧を印加する。
【０００５】従来は、第１および第２のプローブ６ａ、
６ｂ間に直流の逆方向電圧またはパルス状の矩形波をな
す逆方向電圧を供給することにより逆バイアス処理を実
施していた。
６ｂ間に直流の逆方向電圧またはパルス状の矩形波をな
す逆方向電圧を供給することにより逆バイアス処理を実
施していた。
【０００６】ここで、一般的に太陽電池セルの逆耐圧は
８〜１０Ｖである。こうした太陽電池セルに対して、図
１の従来技術に示すように、最初から４Ｖ以上（耐電圧
以下）の比較的高い直流の逆方向電圧またはパルス状の
矩形波をなす逆方向電圧を印加すると、かえって短絡部
が除去しにくい状態になることがある。すなわち、短絡
部が除去されずに残っている状態では本来的に逆方向電
圧とリーク電流（短絡部を流れる電流）とは比例してリ
ニアなＶ−Ｉ特性を示し、短絡部が除去された後にリー
ク電流が急激に減少するはずである。しかし、最初から
比較的高い逆方向電圧を印加した場合には観測されるリ
ーク電流が想定されるＶ−Ｉ特性の直線よりも大きくな
ることがある。こうした太陽電池セルに対して最初の電
圧値よりも高い電圧値を有する逆方向電圧を印加して
も、さらにリーク電流の増加傾向が顕著になり、短絡部
をより一層除去しにくくなることが多い。
８〜１０Ｖである。こうした太陽電池セルに対して、図
１の従来技術に示すように、最初から４Ｖ以上（耐電圧
以下）の比較的高い直流の逆方向電圧またはパルス状の
矩形波をなす逆方向電圧を印加すると、かえって短絡部
が除去しにくい状態になることがある。すなわち、短絡
部が除去されずに残っている状態では本来的に逆方向電
圧とリーク電流（短絡部を流れる電流）とは比例してリ
ニアなＶ−Ｉ特性を示し、短絡部が除去された後にリー
ク電流が急激に減少するはずである。しかし、最初から
比較的高い逆方向電圧を印加した場合には観測されるリ
ーク電流が想定されるＶ−Ｉ特性の直線よりも大きくな
ることがある。こうした太陽電池セルに対して最初の電
圧値よりも高い電圧値を有する逆方向電圧を印加して
も、さらにリーク電流の増加傾向が顕著になり、短絡部
をより一層除去しにくくなることが多い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、薄膜太陽電
池に生じた短絡部を除去する際に、逆方向電圧の印加に
よりかえって短絡部の状態が悪化することを防止しなが
ら短絡部を除去することができ、太陽電池の光電変換特
性の改善に有利な方法を提供することを目的とする。
池に生じた短絡部を除去する際に、逆方向電圧の印加に
よりかえって短絡部の状態が悪化することを防止しなが
ら短絡部を除去することができ、太陽電池の光電変換特
性の改善に有利な方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池の短絡
部除去方法は、逆方向電圧を印加してリーク電流を測定
し、その結果をフィードバックしてその後の逆方向電圧
印加処理の条件を変更するものである。
部除去方法は、逆方向電圧を印加してリーク電流を測定
し、その結果をフィードバックしてその後の逆方向電圧
印加処理の条件を変更するものである。
【０００９】本発明の太陽電池の短絡部除去方法は、基
板上に第１の電極層、半導体層、第２の電極層が順次形
成された１又は複数の太陽電池セルを含む太陽電池の短
絡部を除去する方法であって、各太陽電池セルの正負の
両極に対して、所定の電圧値を有する逆方向電圧を印加
してリーク電流を測定し、リーク電流が許容値以下にな
った時点で逆方向電圧印加処理を終了することを特徴と
する。
板上に第１の電極層、半導体層、第２の電極層が順次形
成された１又は複数の太陽電池セルを含む太陽電池の短
絡部を除去する方法であって、各太陽電池セルの正負の
両極に対して、所定の電圧値を有する逆方向電圧を印加
してリーク電流を測定し、リーク電流が許容値以下にな
った時点で逆方向電圧印加処理を終了することを特徴と
する。
【００１０】本発明の太陽電池の短絡部除去方法では、
各太陽電池セルの正負の両極に対して、所定の電圧値を
有する逆方向電圧を印加してリーク電流を測定し、リー
ク電流が許容値を超えている場合に前回の電圧値よりも
高い電圧値を有する逆方向電圧を印加して再度リーク電
流を測定する。そして、リーク電流が増加傾向を示すか
否かに応じて、その後の逆方向電圧印加処理を終了する
か続行するかを決定する。具体的には、リーク電流が増
加傾向を示さない場合にはより高い電圧値を有する逆方
向電圧を印加してリーク電流を測定する処理を繰り返
す。この場合、最終的にリーク電流が許容値以下になっ
た時点で逆方向電圧印加処理を終了する。一方、リーク
電流が増加傾向を示した場合にはその時点で逆方向電圧
印加処理を終了する。
各太陽電池セルの正負の両極に対して、所定の電圧値を
有する逆方向電圧を印加してリーク電流を測定し、リー
ク電流が許容値を超えている場合に前回の電圧値よりも
高い電圧値を有する逆方向電圧を印加して再度リーク電
流を測定する。そして、リーク電流が増加傾向を示すか
否かに応じて、その後の逆方向電圧印加処理を終了する
か続行するかを決定する。具体的には、リーク電流が増
加傾向を示さない場合にはより高い電圧値を有する逆方
向電圧を印加してリーク電流を測定する処理を繰り返
す。この場合、最終的にリーク電流が許容値以下になっ
た時点で逆方向電圧印加処理を終了する。一方、リーク
電流が増加傾向を示した場合にはその時点で逆方向電圧
印加処理を終了する。
【００１１】本発明においては、複数回の逆方向電圧印
加処理の際に測定されるリーク電流の変化の傾向から、
その太陽電池セルの短絡部が除去可能であるか、または
除去しにくくなる性質のものであるかを判断できること
を利用している。本発明によれば、太陽電池セルの短絡
部が除去可能である場合にはより高い電圧値で逆方向電
圧印加処理を続行して短絡部を確実に除去し、短絡部が
除去しにくくなる性質のものである場合には逆方向電圧
印加処理を終了して短絡部がさらに悪化するのを防止す
るという判断を適切に決定でき、最適な逆方向電圧印加
処理が可能になる。
加処理の際に測定されるリーク電流の変化の傾向から、
その太陽電池セルの短絡部が除去可能であるか、または
除去しにくくなる性質のものであるかを判断できること
を利用している。本発明によれば、太陽電池セルの短絡
部が除去可能である場合にはより高い電圧値で逆方向電
圧印加処理を続行して短絡部を確実に除去し、短絡部が
除去しにくくなる性質のものである場合には逆方向電圧
印加処理を終了して短絡部がさらに悪化するのを防止す
るという判断を適切に決定でき、最適な逆方向電圧印加
処理が可能になる。
【００１２】本発明の方法においては、最初の処理時に
印加する逆方向電圧の電圧値は２Ｖ以下に設定される。
これは、上述したように最初から高い電圧値を有する逆
方向電圧を印加すると、短絡部の除去が困難になるおそ
れがあるためである。
印加する逆方向電圧の電圧値は２Ｖ以下に設定される。
これは、上述したように最初から高い電圧値を有する逆
方向電圧を印加すると、短絡部の除去が困難になるおそ
れがあるためである。
【００１３】本発明においては、逆方向電圧は直流また
はパルス状の矩形波でもよいが、周期的に変化する波形
を示す逆方向電圧を印加することが好ましい。このよう
な逆方向電圧の波形としては、正弦波、正弦波の半波ま
たはノコギリ波が挙げられる。
はパルス状の矩形波でもよいが、周期的に変化する波形
を示す逆方向電圧を印加することが好ましい。このよう
な逆方向電圧の波形としては、正弦波、正弦波の半波ま
たはノコギリ波が挙げられる。
【００１４】なお、逆方向電圧の周波数は、太陽電池の
容量Ｃと逆方向の抵抗Ｒで定義される時定数にマッチン
グさせることが好ましい。逆方向電圧の周波数を上記の
ように設定すると、印加電圧の波形を電源電圧の波形に
追随させることができる。具体的には、逆方向電圧の周
波数は２０〜１０００Ｈｚ、さらに５０〜１２０Ｈｚの
範囲に設定される。
容量Ｃと逆方向の抵抗Ｒで定義される時定数にマッチン
グさせることが好ましい。逆方向電圧の周波数を上記の
ように設定すると、印加電圧の波形を電源電圧の波形に
追随させることができる。具体的には、逆方向電圧の周
波数は２０〜１０００Ｈｚ、さらに５０〜１２０Ｈｚの
範囲に設定される。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明にかかる太陽電池の短絡部
除去方法についてより詳細に説明する。
除去方法についてより詳細に説明する。
【００１６】図３に示したように、薄膜太陽電池１０
は、絶縁性基板１上に、第１の電極２、光電変換半導体
層３および第２の電極４をそれぞれ所定のパターンに加
工して順次積層することにより構成される太陽電池セル
５を複数設けた構造を有し、各太陽電池セル５ａ、５
ｂ、５ｃは互いに直列に接続されている。
は、絶縁性基板１上に、第１の電極２、光電変換半導体
層３および第２の電極４をそれぞれ所定のパターンに加
工して順次積層することにより構成される太陽電池セル
５を複数設けた構造を有し、各太陽電池セル５ａ、５
ｂ、５ｃは互いに直列に接続されている。
【００１７】絶縁性基板１としてガラス基板や透明性樹
脂基板などを用いた場合、第１の電極２としてはＩＴＯ
（Indium Tin Oxide：酸化錫を混入した酸化インジウ
ム）などの透明電極材料が、第２の電極４としては金属
電極材料が用いられる。一方、絶縁性基板１として透光
性を示さない基板材料を用いた場合、第１の電極２とし
て金属電極材料が、第２の電極４として透明電極材料が
用いられる。
脂基板などを用いた場合、第１の電極２としてはＩＴＯ
（Indium Tin Oxide：酸化錫を混入した酸化インジウ
ム）などの透明電極材料が、第２の電極４としては金属
電極材料が用いられる。一方、絶縁性基板１として透光
性を示さない基板材料を用いた場合、第１の電極２とし
て金属電極材料が、第２の電極４として透明電極材料が
用いられる。
【００１８】半導体層３としては、非晶質シリコン系半
導体の場合、非晶質シリコン、水素化非晶質シリコン、
水素化非晶質シリコンカーバイド、非晶質シリコンナイ
トライドなどのほか、シリコンとゲルマニウムや錫など
の他の金属との非晶質シリコン系合金などの材料が用い
られる。また、半導体層はシリコン系に限られず、Ｃｄ
Ｓ系、ＧａＡｓ系、ＩｎＰ系などの材料を用いて構成し
てもよい。これらの非晶質半導体層または微結晶半導体
層はｐｉｎ型、ｎｉｐ型、ｎｉ型、ｐｎ型、ＭＩＳ型、
ヘテロ接合型、ホモ接合型、ショットキーバリアー型ま
たはこれらを組み合わせた形をなすように構成される。
導体の場合、非晶質シリコン、水素化非晶質シリコン、
水素化非晶質シリコンカーバイド、非晶質シリコンナイ
トライドなどのほか、シリコンとゲルマニウムや錫など
の他の金属との非晶質シリコン系合金などの材料が用い
られる。また、半導体層はシリコン系に限られず、Ｃｄ
Ｓ系、ＧａＡｓ系、ＩｎＰ系などの材料を用いて構成し
てもよい。これらの非晶質半導体層または微結晶半導体
層はｐｉｎ型、ｎｉｐ型、ｎｉ型、ｐｎ型、ＭＩＳ型、
ヘテロ接合型、ホモ接合型、ショットキーバリアー型ま
たはこれらを組み合わせた形をなすように構成される。
【００１９】本発明においては、各太陽電池セルの正負
の両極に対して、最初に２Ｖ以下の電圧値を有する逆方
向電圧を印加してリーク電流を測定する。その結果、リ
ーク電流が許容値以下になった時点で逆バイアス処理を
終了する。たとえば、図１（Ａ）は、１Ｖの逆方向電圧
を印加した時にリーク電流が許容電流値以下になったた
め逆バイアス処理を終了した場合を示している。
の両極に対して、最初に２Ｖ以下の電圧値を有する逆方
向電圧を印加してリーク電流を測定する。その結果、リ
ーク電流が許容値以下になった時点で逆バイアス処理を
終了する。たとえば、図１（Ａ）は、１Ｖの逆方向電圧
を印加した時にリーク電流が許容電流値以下になったた
め逆バイアス処理を終了した場合を示している。
【００２０】また、最初の逆方向電圧を印加した時に測
定されたリーク電流が許容電流値を超えていた場合の処
理の例を図１（Ｂ）に示す。この場合、１回目に１Ｖの
逆方向電圧を印加した時に測定されるリーク電流値Ｉ1
は許容電流値を超えている。そこで、１回目の電圧値よ
りも高い電圧値（この例では１回目の２倍の２Ｖ）を有
する逆方向電圧を印加して再びリーク電流値Ｉ2を測定
し、２回目のリーク電流値Ｉ2を１回目のリーク電流値
Ｉ1と比較する。たとえば、１回目に対する２回目のリ
ーク電流値の比（Ｉ2／Ｉ1）が２倍より小さい（増加傾
向を示さない）場合には、その太陽電池セルの短絡部は
除去可能であると判断できる。そこで、さらに２回目の
電圧値よりも高い電圧値（この例では３Ｖ）を有する逆
方向電圧を印加して再びリーク電流値Ｉ3を測定し、３
回目のリーク電流値Ｉ3を１回目または２回目のリーク
電流値と比較する。上記と同様に３回目のリーク電流が
増加傾向を示さない場合には、短絡部は除去可能である
と判断できる。そこで、さらに３回目の電圧値よりも高
い電圧値（この例では４Ｖ）を有する逆方向電圧を印加
して再びリーク電流値を測定する。この例では、４Ｖの
逆方向電圧を印加したことによりリーク電流値が許容電
流値以下になっているので、その時点で逆バイアス処理
を終了する。このような方法により、除去可能な短絡部
を確実に除去することができる。
定されたリーク電流が許容電流値を超えていた場合の処
理の例を図１（Ｂ）に示す。この場合、１回目に１Ｖの
逆方向電圧を印加した時に測定されるリーク電流値Ｉ1
は許容電流値を超えている。そこで、１回目の電圧値よ
りも高い電圧値（この例では１回目の２倍の２Ｖ）を有
する逆方向電圧を印加して再びリーク電流値Ｉ2を測定
し、２回目のリーク電流値Ｉ2を１回目のリーク電流値
Ｉ1と比較する。たとえば、１回目に対する２回目のリ
ーク電流値の比（Ｉ2／Ｉ1）が２倍より小さい（増加傾
向を示さない）場合には、その太陽電池セルの短絡部は
除去可能であると判断できる。そこで、さらに２回目の
電圧値よりも高い電圧値（この例では３Ｖ）を有する逆
方向電圧を印加して再びリーク電流値Ｉ3を測定し、３
回目のリーク電流値Ｉ3を１回目または２回目のリーク
電流値と比較する。上記と同様に３回目のリーク電流が
増加傾向を示さない場合には、短絡部は除去可能である
と判断できる。そこで、さらに３回目の電圧値よりも高
い電圧値（この例では４Ｖ）を有する逆方向電圧を印加
して再びリーク電流値を測定する。この例では、４Ｖの
逆方向電圧を印加したことによりリーク電流値が許容電
流値以下になっているので、その時点で逆バイアス処理
を終了する。このような方法により、除去可能な短絡部
を確実に除去することができる。
【００２１】一方、最初の逆方向電圧を印加した時に測
定されたリーク電流が許容電流値を超えていた場合の別
の処理の例を説明する（図１には図示せず）。この場合
も、１回目に１Ｖの逆方向電圧を印加した時のリーク電
流値Ｉ1が許容電流値を超えているものとする。そこ
で、１回目の電圧値よりも高い電圧値（この例では２
Ｖ）を有する逆方向電圧を印加して再びリーク電流値Ｉ
2を測定し、２回目のリーク電流値Ｉ2を１回目のリーク
電流値Ｉ1と比較する。このとき、両者のリーク電流値
の比（Ｉ2／Ｉ1）が２倍を超え、たとえば３倍以上であ
る（増加傾向を示している）場合には、その太陽電池セ
ルの短絡部は除去が困難になる性質を示している判断で
きる。そこで、こうしたリーク電流の増加傾向が観測さ
れた場合には、その時点で逆バイアス処理を終了する。
このような方法により、短絡部の状態がさらに悪化する
ことを防止できる。
定されたリーク電流が許容電流値を超えていた場合の別
の処理の例を説明する（図１には図示せず）。この場合
も、１回目に１Ｖの逆方向電圧を印加した時のリーク電
流値Ｉ1が許容電流値を超えているものとする。そこ
で、１回目の電圧値よりも高い電圧値（この例では２
Ｖ）を有する逆方向電圧を印加して再びリーク電流値Ｉ
2を測定し、２回目のリーク電流値Ｉ2を１回目のリーク
電流値Ｉ1と比較する。このとき、両者のリーク電流値
の比（Ｉ2／Ｉ1）が２倍を超え、たとえば３倍以上であ
る（増加傾向を示している）場合には、その太陽電池セ
ルの短絡部は除去が困難になる性質を示している判断で
きる。そこで、こうしたリーク電流の増加傾向が観測さ
れた場合には、その時点で逆バイアス処理を終了する。
このような方法により、短絡部の状態がさらに悪化する
ことを防止できる。
【００２２】リーク電流値が増加傾向を示すか否かを判
定する方法としては、上記のように１回目のリーク電流
値Ｉ1に対する２回目のリーク電流値Ｉ2の比が、１回目
の逆方向電圧値に対する２回目の逆方向電圧値の比より
大きいか小さいかを判定する方法のほかに、以下のよう
な方法を用いることもできる。たとえば、１回目に１Ｖ
の逆方向電圧を印加してリーク電流値Ｉ1を求め、２回
目に２Ｖの逆方向電圧を印加してリーク電流値Ｉ2を求
めた後、３回目の処理として再度１Ｖの逆方向電圧を印
加してリーク電流値Ｉ1’を求める。そして、３回目の
リーク電流値Ｉ1’が１回目にリーク電流値Ｉ1よりも大
きく、たとえば１．５倍になった場合にリーク電流値が
増加傾向を示していると判定し、その時点で逆バイアス
処理を終了する。
定する方法としては、上記のように１回目のリーク電流
値Ｉ1に対する２回目のリーク電流値Ｉ2の比が、１回目
の逆方向電圧値に対する２回目の逆方向電圧値の比より
大きいか小さいかを判定する方法のほかに、以下のよう
な方法を用いることもできる。たとえば、１回目に１Ｖ
の逆方向電圧を印加してリーク電流値Ｉ1を求め、２回
目に２Ｖの逆方向電圧を印加してリーク電流値Ｉ2を求
めた後、３回目の処理として再度１Ｖの逆方向電圧を印
加してリーク電流値Ｉ1’を求める。そして、３回目の
リーク電流値Ｉ1’が１回目にリーク電流値Ｉ1よりも大
きく、たとえば１．５倍になった場合にリーク電流値が
増加傾向を示していると判定し、その時点で逆バイアス
処理を終了する。
【００２３】なお、各々の太陽電池セルによって短絡部
の状況は異なるため、上記のような処理は各太陽電池セ
ルごとに様々な態様で逆バイアス処理がなされる。
の状況は異なるため、上記のような処理は各太陽電池セ
ルごとに様々な態様で逆バイアス処理がなされる。
【００２４】本発明においては、太陽電池セルの正負の
両極間に周期的に変化する波形を示す逆方向電圧を供給
することが好ましい。このような逆方向電圧の波形の例
を図２（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図２（Ａ）に示す逆方向
電圧の波形は正弦波である。図２（Ｂ）に示す逆方向電
圧の波形は正弦波の半波である。図２（Ｃ）に示す逆方
向電圧の波形はノコギリ波である。
両極間に周期的に変化する波形を示す逆方向電圧を供給
することが好ましい。このような逆方向電圧の波形の例
を図２（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図２（Ａ）に示す逆方向
電圧の波形は正弦波である。図２（Ｂ）に示す逆方向電
圧の波形は正弦波の半波である。図２（Ｃ）に示す逆方
向電圧の波形はノコギリ波である。
【００２５】上記のような波形を示す逆方向電圧を印加
することによって、逆方向電圧値がピーク値から徐々に
０Ｖ近傍に近づくにつれて、第１および第２の電極２、
４間に蓄積された電荷を減少させることができ、正常な
部分の破壊を抑制できる。
することによって、逆方向電圧値がピーク値から徐々に
０Ｖ近傍に近づくにつれて、第１および第２の電極２、
４間に蓄積された電荷を減少させることができ、正常な
部分の破壊を抑制できる。
【００２６】本発明においては、周期的に変化する波形
を示す逆方向電圧は、逆方向成分を主として、一部順方
向成分（−０．５Ｖ以下）を含んでいてもよい。このよ
うに、順方向成分を含む逆方向電圧を印加すると、順方
向成分の印加時に第１および第２の電極２、４間に蓄積
された電荷をさらに減少させることができ、正常な部分
の破壊を抑制できる。
を示す逆方向電圧は、逆方向成分を主として、一部順方
向成分（−０．５Ｖ以下）を含んでいてもよい。このよ
うに、順方向成分を含む逆方向電圧を印加すると、順方
向成分の印加時に第１および第２の電極２、４間に蓄積
された電荷をさらに減少させることができ、正常な部分
の破壊を抑制できる。
【００２７】実際に、本発明の方法および従来の方法に
従って逆バイアス処理を行い、効果を比較した。６０個
の太陽電池セルを直列に集積した太陽電池の各セルに対
して、本発明による逆バイアス処理を行った場合、６０
個のセルのうち５５個のセルで良好な光電変換特性が認
められた。一方、従来の方法に従い、ピーク値４Ｖの矩
形波パルスを印加して逆バイアス処理を行った場合、６
０個のセルのうち良好な光電変換特性が認められたのは
５０個だけであった。これらの結果から、本発明による
短絡部除去方法は極めて有効であることがわかる。
従って逆バイアス処理を行い、効果を比較した。６０個
の太陽電池セルを直列に集積した太陽電池の各セルに対
して、本発明による逆バイアス処理を行った場合、６０
個のセルのうち５５個のセルで良好な光電変換特性が認
められた。一方、従来の方法に従い、ピーク値４Ｖの矩
形波パルスを印加して逆バイアス処理を行った場合、６
０個のセルのうち良好な光電変換特性が認められたのは
５０個だけであった。これらの結果から、本発明による
短絡部除去方法は極めて有効であることがわかる。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の太陽電池の
短絡部除去方法を用いれば、短絡部を除去する際に、逆
方向電圧の印加によりかえって短絡部の状態が悪化する
ことを防止しながら短絡部を確実に除去することができ
るので、太陽電池の光電変換特性の改善に大きく寄与す
る。
短絡部除去方法を用いれば、短絡部を除去する際に、逆
方向電圧の印加によりかえって短絡部の状態が悪化する
ことを防止しながら短絡部を確実に除去することができ
るので、太陽電池の光電変換特性の改善に大きく寄与す
る。
【図１】本発明および従来の逆バイアス処理によるリー
ク電流の変化を示す図。
ク電流の変化を示す図。
【図２】本発明による逆方向電圧の波形を示す図。
【図３】太陽電池の構成と短絡部除去方法を説明する
図。
図。
１…絶縁性基板 ２…第１の電極 ３…光電変換半導体層 ４…第２の電極 ５…太陽電池セル ６…プローブ １０…太陽電池
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に第１の電極層、半導体層、第２
の電極層が順次形成された１又は複数の太陽電池セルを
含む太陽電池に周波数２０〜１０００Ｈｚで周期的に変
化する波形を示す逆方向電圧を印加して短絡部を除去す
る方法であって、 前記各太陽電池セルの正負の両極に対して、最初に２Ｖ
以下の一定ピーク値を有する逆方向電圧を印加してリー
ク電流を測定し、リーク電流が許容値以下になった場合
に逆方向電圧印加処理を終了し、リーク電流が許容値を超えている場合に前回のピーク値
よりも高い一定ピーク値を有する逆方向電圧を印加して
リーク電流を測定し、リーク電流が増加傾向を示さない
場合にはリーク電流が許容値以下になるまでさらに高い
一定ピーク値を有する逆方向電圧を印加してリーク電流
を測定する処理を繰り返し、リーク電流が増加傾向を示
した場合には逆方向電圧印加処理を終了する ことを特徴
とする太陽電池の短絡部除去方法。 - 【請求項２】 前記逆方向電圧の波形が正弦波、正弦波
の半波またはノコギリ波であることを特徴とする請求項
１記載の太陽電池の短絡部除去方法。 - 【請求項３】 前記逆方向電圧の周波数が５０〜１２０
Ｈｚであることを特徴とする請求項１記載の太陽電池の
短絡部除去方法。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11228519A JP3143616B2 (ja) | 1999-08-12 | 1999-08-12 | 太陽電池の短絡部除去方法 |
| AU22398/00A AU766466B2 (en) | 1999-05-14 | 2000-03-20 | Reverse biasing apparatus for solar battery module |
| AT00106128T ATE329372T1 (de) | 1999-05-14 | 2000-03-21 | Eine umgekehrte vorspannung liefernder generator für ein solarzellenmodul |
| US09/532,111 US6365825B1 (en) | 1999-05-14 | 2000-03-21 | Reverse biasing apparatus for solar battery module |
| EP00106128A EP1052704B1 (en) | 1999-05-14 | 2000-03-21 | Reverse biasing apparatus for solar battery module |
| DE60038990T DE60038990D1 (de) | 1999-05-14 | 2000-03-21 | Eine umgekehrte Vorspannung liefernder Generator für ein Solarzellenmodul |
| AT06005885T ATE396505T1 (de) | 1999-05-14 | 2000-03-21 | Eine umgekehrte vorspannung liefernder generator für ein solarzellenmodul |
| EP06005885A EP1670067B1 (en) | 1999-05-14 | 2000-03-21 | Reverse biasing method and apparatus for solar battery module |
| ES06005885T ES2303705T3 (es) | 1999-05-14 | 2000-03-21 | Procedimiento de polarizacion inversa y aparato para un modulo de celulas solares. |
| DE60028452T DE60028452T2 (de) | 1999-05-14 | 2000-03-21 | Eine umgekehrte Vorspannung liefernder Generator für ein Solarzellenmodul |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11228519A JP3143616B2 (ja) | 1999-08-12 | 1999-08-12 | 太陽電池の短絡部除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001053302A JP2001053302A (ja) | 2001-02-23 |
| JP3143616B2 true JP3143616B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=16877705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11228519A Expired - Lifetime JP3143616B2 (ja) | 1999-05-14 | 1999-08-12 | 太陽電池の短絡部除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3143616B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011104881A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 株式会社エヌエフ回路設計ブロック | 太陽電池の改修方法、太陽電池の製造方法、この製造方法により製造された太陽電池、太陽電池の改修装置、太陽電池の製造装置及び検査装置、これらの装置を製造工程に用いた太陽電池 |
| WO2011104880A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 株式会社エヌエフ回路設計ブロック | 太陽電池の改修方法、太陽電池の製造方法、この製造方法により製造された太陽電池、太陽電池の改修装置、太陽電池の製造装置及び検査装置、これらの装置を製造工程に用いた太陽電池 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1583155A1 (en) * | 2003-01-10 | 2005-10-05 | Kaneka Corporation | Transparent thin-film solar cell module and its manufacturing method |
| WO2009122575A1 (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-08 | パイオニア株式会社 | 後処理装置及び後処理方法 |
| JP5476641B2 (ja) * | 2009-09-03 | 2014-04-23 | 株式会社日本マイクロニクス | 電池短絡部除去装置及び方法、並びに、電池短絡部除去電圧決定装置及び方法 |
| US8217258B2 (en) | 2010-07-09 | 2012-07-10 | Ostendo Technologies, Inc. | Alternating bias hot carrier solar cells |
| WO2013072988A1 (ja) * | 2011-11-14 | 2013-05-23 | 株式会社日本マイクロニクス | シート状電池のリペア装置 |
-
1999
- 1999-08-12 JP JP11228519A patent/JP3143616B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011104881A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 株式会社エヌエフ回路設計ブロック | 太陽電池の改修方法、太陽電池の製造方法、この製造方法により製造された太陽電池、太陽電池の改修装置、太陽電池の製造装置及び検査装置、これらの装置を製造工程に用いた太陽電池 |
| WO2011104880A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 株式会社エヌエフ回路設計ブロック | 太陽電池の改修方法、太陽電池の製造方法、この製造方法により製造された太陽電池、太陽電池の改修装置、太陽電池の製造装置及び検査装置、これらの装置を製造工程に用いた太陽電池 |
| JPWO2011104881A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2013-06-17 | 株式会社エヌエフ回路設計ブロック | 太陽電池の改修方法、太陽電池の製造方法、この製造方法により製造された太陽電池、太陽電池の改修装置、太陽電池の製造装置及び検査装置、これらの装置を製造工程に用いた太陽電池 |
| JPWO2011104880A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2013-06-17 | 株式会社エヌエフ回路設計ブロック | 太陽電池の改修方法、太陽電池の製造方法、この製造方法により製造された太陽電池、太陽電池の改修装置、太陽電池の製造装置及び検査装置、これらの装置を製造工程に用いた太陽電池 |
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|---|---|
| JP2001053302A (ja) | 2001-02-23 |
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