JPH01501433A - 砒化ガリウム太陽電池装置 - 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】 砒化ガリウム太陽電池システム 発明の背景 本発明は太陽電池に関するものであり、特に交互のＰ層上にＮ層の（ＮオンＰ） およびＮ層上にＰ層の（ＰオンＮ）砒化ガリウム太陽電池を用いる太陽電池アレ イに関するものである。

半導体太陽電池は光エネルギを有用な電気電圧および電流に変換するため用いら れる。簡単に言うと、典型的な半導体太陽電池はＮ型およびＰ型の透明な半導体 材料の間にインターフェースを含む。インターフェース上の光照射はそれらに存 在するキャリアに加えてホール−電子の対を生成し、少数電荷キャリアは反対方 向にインターフェースを横切る。多数キャリアの補償流出は存在せず、そのため 電気電荷のネット流が生じる。有効な電気電流はインターフェースのいずれかの 側の材料への抵抗接触を形成することによって外部電流回路において得られる。

半導体太陽電池は広く様々な半導体材料から生成される。

シリコン太陽電池は最も広く使用されるが、Ｐ型およびｎ型砒化ガリウムから製 造された電池が特に有望であることがわかった。このような太陽電池はシリコン 太陽電池と比較すると、寿命開始効率が高く、宇宙空間における時間および熱に よる劣化が低い。砒化ガリウム太陽電池はそれ故特に魅力的であり、既に制限さ れた用途が発見されている。砒化ガリウム太陽電池が、特にもし太陽電池アレイ の効率が改良され低費用製造技術が発展されるなら、宇宙および地上の両方にお いて、従来の用途が増加されることが期待される。

砒化ガリウム太陽電池は適切な半導体層を基板上へ付着し、それから電池を完成 するように付加的成分を加えることによって生成される。特に気相形成のため、 通常のＰオンＮ砒化ガリウム太陽電池はｎ型砒化ガリウム層を単結晶砒化ガリウ ム基板上にエピタキシャルに付着し、Ｐ型砒化ガリウムの層をｎ型砒化ガリウム 層上へ付着させることによって生成される。砒化ガリウムアルミニウムのＰ土層 は電荷キャリアの表面再結合を制限するためＰ型砒化ガリウム層上へ付着される 。

電池が液相エピタキシャル方法によって生成されるときわずかに異なる成長手続 が用いられる。一連の薄い導電性グリッドが電子を電池から収集バスバーへ搬送 するためＰ土層上へ付着される。ガラスの透明なカバーが、アクティブな半導体 部品を、宇宙空間において遭遇するような物理的接触および放射線ダメージから 保護するため砒化ガリウムアルミニウム上に加えられる。ｐ型砒化ガリウムは電 池の動作中太陽に面しており、技術用語で“ＰオンＮ”太陽電池と示される。

典型的に横方向に約２センチメータＸ４センチメータである個々の太陽電池は使 用可能な電圧および電流を生じるため大きなアレイに結合される。このアレイは １万個の個々の太陽電池を有することもある。各個々のＰオンＮ太陽電池の電気 出力は約０．９ボルトに過ぎないものであり、アレイにおいて多数のＰオンＮ太 陽電池は直列接続された太陽電池の電圧の合計である電圧を供給するため直列形 式で接続される。

直列電気接続を達成するため、第１の太陽電池の上部層（即ち、ｐ型砒化ガリウ ム）は横に隣接する第２の太陽電池の下部層（即ちｎ型砒化ガリウム）へ接続さ れ、この接続法は第２から第３の太陽電池へそして更に第４の電池へ繰返される 。この接続法は、横に隣接する太陽電池が十分な距離（典型的には２　ｍａｄ） をおいて離されていることを必要とし、そのためコネクタは横に隣接する電池間 に挿入され得る。

“２”コネクタは第１の太陽電池の頂部コレクタバスバーへはんだづけされた“ ２”の上部脚と、横に隣接する第２の太陽電池の底部へはんだづけされた下部脚 への接続を形成するため用いられる。電力を生じるのに有効な電池の付勢領域は コレクタバスバーおよび頂部表面へのコネクタアタッチメントならびに導電性の グリッドによって覆われたあるいは隠された領域によって減少される。“２”コ ネクタの挿入を許容する電池の不可欠な側部空間はまたアレイの電気効率を減少 する。（用語“効率”はここではアレイの単位領域当りのアレイの電気出力を意 味する。）それによって太陽電池アレイの効率に賦課される幾何学的制限は、電 池と、端部接続によって影にされる領域との間に短回路を生成することなくコネ クタを挿入するため隣接する電池間に必要とされる空間のため、アレイのユニッ ト領域当りの電気出力に関してアレイの全効率を大幅に減少させる。

それ故、太陽電池アレイの効率を改善する必要性が存在する。更に効率的な太陽 電池アレイは、構造の既知の太陽電池材料の使用によって達成できる利点を用い ることが望ましい。

太陽電池アレイはまた構造の同じ材料から構成された存在するタイプのアレイよ りも太陽電池環境における放射線ダメージに対する抵抗が少なくなってはならな い。本発明はこの必要性を満たし、更に関連する利点を提供する。

発明の概要 本発明は改良された砒化ガリウム太陽電池に帰するものであり、太陽電池アレイ は改良された太陽電池を用いる。改良された太陽電池は実質的に通常の太陽電池 と同じ特性を達成する修正された構成を組入れ、加えてアレイの全出力効率を増 加する方法でアレイにおける太陽電池の相互接続を許容する。改良された太陽電 池を用いるアレイは複雑さの少ない相互接続ハードウェアおよび手続を必要とし 、個々の太陽電池のより接近したバッキングがアレイのユニット領域当りの増加 された電気出力を達成することを許容し、アレイ中の個々の電池の異なる膨張か ら生じる問題を減少させる。本発明の太陽電池アレイはさもなければ存在する太 陽電池アレイのそれと同一の形態で用いられることができ、放射線ダメージに対 して同じ抵抗を有する。

本発明に従って、ＮオンＰ砒化ガリウム太陽電池は単結晶砒化ガリウム基板と、 基板上にエピタキシャルに存在するｐ十砒化ガリウムアルミニウムの単結晶層と 、砒化ガリウムアルミニウムの層上にエピタキシャルに存在するｐ型砒化ガリウ ムの単結晶層と、およびｐ型砒化ガリウムの層上にエビタキャルに存在するｎ型 砒化ガリウムの単結晶層を含む。電池は短絡した問題なしに所望された位置で隣 接する電池間の適切な電気接触を許容する平行四辺形の横断面を有する。動作中 、ｎ型砒化ガリウム層は太陽に面している。このＮオンＰ電池は通常のＰオンＮ 砒化ガリウム太陽電池と同様の電気出力および放射線ダメージに対する抵抗を達 成する。ＮオンＰ太陽電池はそれを保護しハンドリングを許容するガラスのよう な透明なカバーによって覆われる。ｐ型砒化ガリウムの層は宇宙放射線低下を制 限するため典型的に約０．５マイクロメータの厚さであり、ｎ型砒化ガリウムの 層は典型的に約１０ミクロメータの厚さである。

本発明のもう１つの観点によれば、太陽電池モジュールはＰオンＮ太陽電池と横 で接続されたＮオンＰ太陽電池と、両方の電池の頂部表面上に接触して伸びるコ ネクタグリッドの通常の配列とを含む。太陽電池アレイは互いに横に隣接してこ のようなモジュールを置き、ＮオンＰ太陽電池のｐ層の隣接する底部表面を隣接 するモジュールのＰオンＮ太陽電池のｎ層へ接続することによって形成される。

隣接するモジュールがこの形態で接続されるとき、頂部バスバー接続は要求され ず、そのため頂部バスバー接続のため、結果的に効率を減少させるように各太陽 電池の大きな部分を影にすることはない。バスバー接続が典型的に細いグリッド より太陽電池のかなり大きい部分を影にするから、活性電流発生領域における適 切な増加が実現される。

本発明のもう１つの観点によれば、太陽電池モジュールの各セルはその頂部表面 に別々のコネクタグリッドを有する。

対応するコネクタグリッドは、モジュール中の対の電池を横切って伸びている透 明なガラスカバーの底部表面へ備えられ、従って隣接する電池の頂部層を接続す る。太陽電池アレイは互いに横に隣接するこのようなモジュールを置き、Ｎオン Ｐ太陽電池のｐ層の隣接する底部表面を隣接するモジニールの隣接するＰオンＮ 太陽電池のｎ層へ電気的に接続することによって形成される。

太陽電池アレイ中の横に隣接する、幾何学的に交互のＮオンＰおよびＰオンＮ太 陽電池の使用は、横に隣接するｎ型およびｐ型層が“ｚ２型コネクタのような頂 部−底部コネクタの必要性を伴わずに直接−緒に接続されることができるので、 太陽電池アレイの構成の容易さを増加させる。結果的に、太陽電池は太陽電池ア レイ中に更にしっかりとバックされ、より高いアレイ効率を導く。更に、モジュ ールは、アレイの付勢領域の大きな部分を影にする頂部バスバー接続を有さない アレイに接続されるように構成される。本発明のその他の特徴および利点は、本 発明の原理を例を用いて説明する添付図面と共に得られた以下の更に詳細な説明 から明らかとなるで第１図は通常のＰオンＮ太陽電池の断面図である。

第２図はＮオンＰ太陽電池の断面図である。

第３図はＰオンＮ太陽電池を組込んでいる通常の太陽電池アレイの断面図である 。

第４図は第３図の太陽電池アレイの頂部平面図である。

第５図は交互のＰオンＮおよびＮオンＰ太陽電池先月いる太陽電池アレイの断面 図である。

第６図は第５図の太陽電池アレイの頂部平面図である。

第７図は隣接する太陽電池の頂部表面を電気的に接続するためカバーガラス上の コネクタグリッドを用いる太陽電池モジュールの断面図である。

好ましい実施例の詳細な説明 第１図に説明されるように、通常のＰオンＮ砒化ガリウム太陽電池１０は以下の 方法で処理される。太陽電池１０は砒化ガリウム単結晶基板１２上に製造され、 いくつかの適切な確立された技術によって処理される。通常、砒化ガリウム単結 晶は水平ブリッジマン技術によって製造される。太陽電池の処理において用いる のに適切な基板は凝固単結晶から約２００ミクロメータの厚さのウェハを切取る ことによって提供される。

ウェハの表面方位は典型的に約（１００）であるように選択される（立方体ミラ ー指数）。切取り手続期間中に誘発されるグロスダメージはメタログラフ紙やす りの連続的により細かいグリッド上のウェハを研磨することによって除去され、 ４１０ダイヤモンドペーストによって仕上げる。研磨されたウェハはそれから残 りの研磨ダメージを除去するため過酸化水素および水酸化アンモニウムの溶液中 でエツチングされる。

ｎ型砒化ガリウムの単結晶層１４は砒化ガリウム単結晶基板１２上にエピタキシ ャルに付着される。層１４のｎ型砒化ガリウムは好ましくは立方センチメータ当 り約１０１８のネット電荷キャリア濃度と約１０マイクロメータの厚さを有する 。

ｐ型砒化ガリウムの単結晶層１６は次に砒化ガリウムガリウムの層１４上にエピ タキシャルに付着される。好ましくは層１６中のｐ型砒化ガリウムは立方センチ メータ当り約１０１８のネットキャリア濃度と、約０．５マイクロクロメータ以 下の厚さを有する。ｎ型砒化ガリウム層１４とｐ型砒化ガリウム層１Ｂとの間の 接合部はベーシック太陽電池を提供するが、この太陽電池の動作は、もし電荷再 結合が抑制されないなら、層１６の頂部表面で表面電荷再結合によって悪影響を 及ぼされる。

通常、表面電荷再結合を抑制するため、ｐ十砒化ガリウム単結晶抑制層１８はｐ 型砒化ガリウム層１６の頂部にエピタキシャルに付着される。ｐ十砒化ガリウム アルミニウム層１８は好ましくは立方センチメータ当り約２Ｘ１０１８のネット 電荷キャリア濃度と、約０．１マイクロメータの厚さを有する。これらの特性を 有する砒化ガリウムアルミニウムの典型的な組成は約ｃａｏ、ｔ　Ａｌ□、３　 Ａｓである。

層１４．１６および１８は当分野において既知の技術、好ましくは液相エピタキ シャル生成または気相金属組成化学蒸気付着によって付着される。気相処理方法 は上述されている。気相金属組織化学蒸気付着は、ガス形態のトリメタルガリウ ムが砒化水素ガスと混合されたとき発生する。混合物は分解して砒化ガリウムと なり、低圧力室において７５０”で砒化ガリウム基板上に付着される。砒化ガリ ウム太陽電池の液相エピタキシャル生成は砒化ガリウムの基板を砒化ガリウムで 飽和されたガリウム溶液へ浸すことによって達成される。この処理は気相法とは わずかに異なる。シールされた、窒素浄化システムにおいて７５０℃の溶液によ って実施される。ネット電荷キャリアは層中へ拡散される。

電気抵抗を低下させ、太陽電池ｌＯの上部表面への電気接続を容易にするため、 金属コネクタグリッド２０は太陽電池ｌＯの上面２２上に付着される。この金属 は通常のスバタタリングまたは蒸着技術を用いて真空環境において付着される。

コネクタグリッド２０の個々の非常に細い線は約２ミリメータ離され、そのため 電子電荷キャリアはコネクタグリッド２０の個々の素子によって収集されるよう に半導体層１４．１６および１８を経て容易に拡散する。もし個々の素子が広く 離れすぎているなら、それらは電子を容易に収集することができず、電圧の損失 が生じる。

透明なカバー２４は上面２２へ取付けられている。透明カバー２４の組成および 厚さは太陽電池１０の電気的特性を能率的にするように選択される。透明カバー ２４が約２００マイクロメータの厚さを有するコーニンググラス型式７９４０の ようなシリカガラスであることが望ましい。透明カバー２４は３つの重要な機能 を果たす。第１に、カバー２４は光を層１４および１６に通過させる。第２に、 カバー２４は太陽電池１０の残りの素子を支持する。第３に、カバー２４は物理 的ダメージや低エネルギ陽子や紫外線のような宇宙環境におけるある種の放射線 から太陽電池１０の残りの素子を保護する。

透明なカバー２４は透明接着剤または静電気接着のような任意の適切な技術によ って層１８へ接着される。もし焼きなましが放射線による特性低下を減少するた め用いられるなら、接着技術は使用時における層の分離を阻止するために、約２ ００℃の高さの温度で接着剤の維持を許容する。カルボランシロキサンポリマの ような高分子量化合物の高温接着剤が動作可能であることがわかった。

本発明の１観点に従って、第２図に示されるように、ＮオンＰ砒化ガリウム太陽 電池２Ｂは、先に説明された基板１２に対してと実質的に同じである砒化ガリウ ム単結晶基板２８を供給することによって提供される。ｐ十型砒化ガリウムアル ミニウムの単結晶層３０は、表面電荷再結合を抑制するため、基板２８上にエピ タキシャルに付着される。ｐ型砒化ガリウムの単結晶層８２はそれから層３０上 へ付着される。ｎ型砒化ガリウム層３４はそれから層３２上へエピタキシャルに 付着される。バスバーを具備しないコネクタグリッド３Ｂはｎ型砒化ガリウムの 層８屡の上面に付けられる。最後に、透明カバー４０がコネクタグリッド３６お よび層３４上に固定される。

層８０．３２および３４の特性、層３０．３２および３４を付着するための方法 、コネクタグリッド８Ｂの幾何学的配列、構造および付着の方法、およびＮオン Ｐ砒化ガリウム太陽電池２６に関する透明カバーの構造および取付は方法は全て 、先の段落に述べられたような、通常のＰオンＮ砒化ガリウム太陽電池１０の対 応する状態と実質的に同じである。ＮオンＰ太陽電池２Ｂを形成するため活性層 ３０．３２および３４を付着する順序のみが、通常のＰオンＮ太陽電池ｌＯを形 成するための層１４．１６および１８を付着する順序と異なる。

ＮオンＰ太陽電池２６がＰオンＮ太陽電池１０とほぼ同じ電気的特性および放射 線ダメージに対する抵抗を表わすことがわかった。事実、ＮオンＰ砒化ガリウム ガリウム太陽電池の電気的特性は通常のＰオンＮ砒化ガリウム太陽電池と比較し て、時間の経過に伴ってわずかに低下する。通常のＰオンＮ太陽電池から得られ る巖大電力はフルーエンス（ｆｌｕｅｎｃｅ　）１０１５でＩＭＥＶの電子を照 射されるときおよそ２０パーセント低下し、それは同期軌道においてほぼ５年に 相当する。

個々のＰオンＮ太陽電池１０は各々約０．９ボルトの電圧出力を発生するが、そ れは宇宙環境におけるある実際の適用のためには電圧が小さすぎる。ＰオンＮ太 陽電池１０はそれ数個々の太陽電池１０によって発生した電圧の合計に等しい出 力電圧を得るため通常は直列形態で一緒に留められている。直列に連結された太 陽電池の個々の群はそれから必要とされる電流の増加を達成するため並列形態で 一緒に留められる。

第３図および第４図は通常の太陽電池アレイ４２を形成するため通常のＰオンＮ 太陽電池を相互結合するための方法を示す。直列接続を達成するため、１個の太 陽電池１０の頂部すなわちｐ型層１６はｐ中層１８を経て隣接する電池の基板１ ２を経て底部即ちｎ型層１４へ電気的に接続されなければならない。用いられた コネクタの型は、断面図において見られるときのそれらの形状のため、“２コネ クタ”４４と呼ばれる。２コネクタ４４は、これらの素子を隣接する太陽電池ｌ Ｏへ接続するため各電池上にグリッド２０を相互接続するバスバーへ接続される 。

通常の２コネクタ４４は各端部の水平部分と、太陽電池の頂部から底部へ伸びて いる傾斜部分とを含んでいる。水平部分は接続を形成するため太陽電池１０のバ スバーへはんだづけその他により接続される。２コネクタ４４の水平部分および バスバーの下の取付は領域は、層１４と１６との間の接合部がコネクタおよびバ スバーによって太陽光線から隠されているので、付勢されず電流を発生できない 。通常の太陽電池アレイ４２の電気出力はそれ故隣接する太陽電池の間の空間の ためその電位電流出力以下へ減少され、それはコネクタ４４へ適応させるため維 持されなければならず、コネクタおよびバスバーによって隠された非付勢領域は 各太陽電池の１側部に沿って伸びている。

本発明のもう１つの観点に従って、ＰオンＮ太陽電池およびＮオンＰ太陽電池は 、個々の太陽電池が更に接近して置かれているので、また同じ形態で太陽電池の 上部表面へ接合されたバスバーが取除かれるのでそめ電流出力効率が増加される ような太陽電池アレイを形成するように幾何学的に交互にされている。

第５図および第６図は、ＰオンＮ太陽電池ｌＯおよびＮオンＰ太陽電池２６がモ ジュール５Ｂとして一緒にグループ分けされているような第１の形態４８を示す 。このようなモジュール５６において、コネクタグリッド５８は太陽電池ｌＯと ２６との間でモジュール５６の上部表面上に連続的に伸びており、ＰオンＮ太陽 電池ｌＯのｐ層をＮオンＰ太陽電池２６のｎ層へ電気的に接続する。非導電性接 着剤５０は電池１０および２Ｂの両方を各モジュール５６を形成するため一緒に 堅く接着するため用いられる。

これはコネクタグリッド５８を、電池の頂部表面をわたって延在するように蒸着 させることを可能にする。第５図において強調して示されるように、各電池は、 形成するときその側部がゆるい傾斜を有するように正常の結晶から非常に緩やか な角度で形成される。各モジュール５６の太陽電池１０．２Ｂは頂部表面縁部５ ２で接触している。頂部表面縁部５２で各電池１０の頂部表面および側部によっ て形成された角度は典型的に９０″から約１″まで逸脱する。これは頂部表面で 適切な電気接触を生じるとき電池のショートを防ぎ、非付勢表面領域を最少にす るための隣接する電池側部の十分な分離を与える。隣接するモジュール５６は金 属コネクタ６０によってそれらの下面でのみ一緒に接続される。金属コネクタ６ ０は第１の付勢対５６のＮオンＰ太陽電池２６から第２の付勢対５６のＰオンＮ 太陽電池１０への電気接続を行なう。

形態４８は通常の太陽電池アレイ４２においてみられる電気出力損失の両方の幾 何学的構成部品を減少することによってアレイの出力能率を最大にするため用い られる。各モジュール５６を構成する２つの太陽電池間に空間がないので、隣接 する電池間の空間のための損失は非常に減少される。加えて、太陽電池の上部表 面でのバスバーの必要性は連続コネクタグリッド５８の使用によって取除かれる 。即ち、隣接する太陽電池を接続する上部バスバーによって太陽から隠されるこ との結果として付勢しないようにするものは形態４８を構成する太陽電池の上部 表面の領域には存在しない。電池間の空間の減少が約４パーセントの能率増加を 生じることが推測される。更に形態４８における頂部バスバーの除去が約６バー セントの能率増加を生じることが推測される。従って、アレイのユニット領域当 りのワットについて、第５図および第６図において説明された形態４８の能率の 全改善は１０パーセントに等しい。

第７図において示された第２の形態においては、モジュール５Ｂの太陽電池１０ ．２６の電気的相互接続が透明なカバーガラス８４上の導電体グリッド６２によ って形成される。第１図および第２図に示されるように太陽電池１０は導電体グ リッド２０を含み、太陽電池２６は導電体グリッド３６を含む。グリッド６２は グリッド２０および３６とを整合するためカバーガラス８４上に配置され、カバ ーガラスグリッド６２と２つの太陽電池グリッド２０および３Ｂは２つの電池よ りなるモジュール５６を形成するため一緒に融合される。この方法で、２つの電 池は共に堅く保持され電気的に接続される。個々のモジュールは底面に沿って金 属導電体によって相互接続される。

図示されていないもう１つの実施例において、一対のＰオンＮおよびＮオンＰ太 陽電池はモジュールを形成するため金属導電体によって底面上で一緒に接着され る。個々のモジュールはそれから第７図において示されたものと同様のカバーガ ラス上のコネクタグリッドと個々のモジュールの隣接する電池とを相互接続する ことによってアレイを形成するため隣接するモジュールと接合される。

正しく評価されるように、実質的に同じ電気特性および放射線による特性低下に 対する抵抗性を有する補足的なＮオンＰ太陽電池の開発は、アレイの隣接する太 陽電池間の頂部−底部電気接続の必要性を取除くことによりてアレイのユニット 当りの増加された電気出力を有する大きな太陽電池アレイの構造を許容する。太 陽電池アレイの組立ては各々２つの太陽電池を組入れているモジュールの使用に よってより容易にされる。このモジュールは別々に組立てられ、それから偏平コ ネクタバーを用いて太陽電池アレイへ接合されてもよい。

本発明の特定の実施例が説明のために詳細に記述されたが、様々な修正が本発明 の技術的範囲から外れることなく為されても良い。従って、本発明は添付された 請求の範囲によってのみ制限されるべきである。

Ｆ　ｉ　ｇ、　１゜ Ｆ　ｉ　ｇ、　２゜ Ｆ　ｉ　ｇ、　３゜ Ｆ　ｉ　ｇ、７ 国際調査報告 一−Ｎ−−−Ａ−ｋ　ＰＣＴ／ｌＪｓ　８７１０２６３８　−２−国際調査報告

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）頂部表面と第１の側部が第１の頂部表面縁部で鋭角を形成する横断面を有 しているｎ型半導体層およびｐ型半導体層を含むＮオンＰの第１の太陽電池と、 頂部表面および第１の側部が第１の頂部表面縁部で鋭角を形成する横断面形態を 有するｐ型半導体層およびｎ型半導体層を含むＰオンＮの第２の太陽電池とを具 備し、前記第１および第２の太陽電池は前記電池の前記第１の頂部表面縁部が事 実上接触するように互いに横に隣接して配置されており、 前記第１の太陽電池の前記ｎ型層を前記第２の太陽電池の前記ｐ型層へ電気的に 接続するための手段を備えている太陽電池モジュール。
2. （２）前記接続手段が前記第１の太陽電池の前記ｎ型層と前記第２の太陽電池の 前記ｐ型層との間に伸びている導電体のグリッドを含む、請求項１記載の太陽電 池モジュール。
3. （３）導電体の前記頂部表面および前記グリッド上に透明なカバーを含む、請求 項２記載の太陽電池モジュール。
4. （４）頂部表面と側部の１つが頂部表面縁部で鋭角を形成する平行四辺形の横断 面を有し、ｎ型半導体層およびｐ型半導体層を含むＮオンＰの第１の太陽電池と 、頂部表面と側部の１つが頂部表面縁部で鋭角を形成する平行四辺形の横断面を 有し、ｐ型半導体層およびｎ型半導体層を含むＰオンＮの第２の太陽電池とを具 備し、前記第１および第２の太陽電池は前記電池の前記頂部表面縁部が事実上接 触するように互いに横に隣接して配置されており、 前記第１の太陽電池の前記ｎ型層を前記第２の太陽電池の前記ｐ型層へ電気的に 接続するための手段とを備えている太陽電池モジュール。
5. （５）前記頂部表面および前記接続手段上に透明なカバーを含む請求項４記載の 太陽電池モジュール。
6. （６）前記接続手段が前記第１の太陽電池の前記ｎ型層と前記第２の太陽電池の 前記ｐ型層との間に伸びている導電体のグリッドを含む、請求項５記載の太陽電 池モジュール。
7. （７）前記接続手段が、 前記第１の太陽電池の前記ｎ型層上の導電体の第１のグリッドと、 前記第２の太陽電池の前記ｐ型層上の導電体の第２のグリッドと、 前記第１のグリッドが前記第２のグリッドへ電気的に接続されるように前記透明 なカバーの底部表面上の導電体の対応するグリッドとを含む、請求項５記載の太 陽電池モジュール。
8. （８）前記太陽電池が砒化ガリウム太陽電池である、請求項５記載の太陽電池モ ジュール。
9. （９）各々が頂部および底部表面を具備し、第１の横方向に傾斜する平行四辺形 の横断面形態を有する複数のＮオンＰ太陽電池と、 各々が頂部および底部表面を具備し、第１の横方向と反対の第２の横方向に傾斜 する平行四辺形の横断面形態を有する複数のＰオンＮ太陽電池とを具備し、 前記各ＮオンＰ太陽電池は１以上の前記ＰオンＮ太陽電池と事実上接触しそれと 横に隣接するように配置されており、前記太陽電池アレイの隣接する太陽電池を 電気的に相互接続するための手段を備えている太陽電池アレイ。
10. （１０）前記太陽電池の前記頂部表面上に透明なカバーを含む、請求項９記載の 太陽電池アレイ。
11. （１１）各ＮオンＰ太陽電池の頂部表面縁部が隣接するＰオンＮ太陽電池の頂部 表面縁部と事実上接触しており、電気的に相互接続するための前記手段が前記接 触する頂部表面縁部をわたって隣接する太陽電池の各対の前記頂部表面の間に伸 びている導電体を含む、請求項１０記載の太陽電池アレイ。
12. （１２）電気的に相互接続するための前記手段が更に頂部表面縁部で接触してい ない隣接する太陽電池の底面の間に伸びている複数の金属導電体を含む、請求項 １１記載の太陽電池アレイ。
13. （１３）電気的に相互結合するための前記手段が前記太陽電池の各々の前記頂部 表面上の導電体のグリッドと、隣接する対の前記太陽電池の前記頂部表面が電気 的に接続されるような前記透明なカバーの底部表面上の導電体の対応するグリッ ドとを含む、請求項１０記載の太陽電池アレイ。
14. （１４）前記太陽電池が砒化ガリウム太陽電池である、請求項１０記載の太陽電 池アレイ。