JPH02105582A - 薄膜太陽電池 - Google Patents
薄膜太陽電池Info
- Publication number
- JPH02105582A JPH02105582A JP63258984A JP25898488A JPH02105582A JP H02105582 A JPH02105582 A JP H02105582A JP 63258984 A JP63258984 A JP 63258984A JP 25898488 A JP25898488 A JP 25898488A JP H02105582 A JPH02105582 A JP H02105582A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- electrode
- solar cell
- back electrode
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- Y02E10/545—Microcrystalline silicon PV cells
-
- 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
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- Photovoltaic Devices (AREA)
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、透明電極、充電変換領域である非晶質シリコ
ン膜および金属真面電極を積層し、非晶質シリコン膜に
吸収されなかった光の大部分を裏面電極により反射させ
非晶質シリコン膜に再入射させ光電変換に寄与させる薄
膜太陽電池に関する。
ン膜および金属真面電極を積層し、非晶質シリコン膜に
吸収されなかった光の大部分を裏面電極により反射させ
非晶質シリコン膜に再入射させ光電変換に寄与させる薄
膜太陽電池に関する。
薄膜太陽電池には、通常半導体薄膜の材料として非晶質
シリコン（以下ａ−５ｌと記す）を用いている。第２図
はそのような太陽電池の構造を示したもので、ガラス基
板１の上に透明導電膜からなる透明電極２．ｐｌｉａ−
ｓ＋膜３，１層ａ−８１膜４゜ｎＪｉａ＝ｓｌ膜５およ
び裏面金属電極６を積層したものである。裏面金属電極
６の金属としては、ｎ層ａ−３ｌ膜５に対して電気的に
オーム性接触が可能であり、かつａ−３ｔと接着性にす
ぐれ、リード接続が容易なことが望まれる。さらに第２
図に示したような単位太陽電池素子を直列接続する場合
には、裏面電極を延長して隣接素子の透明電極と接触さ
せ、電気的に接続しなければならないので、透明導電膜
との接着性にもすぐれていなければならない。
シリコン（以下ａ−５ｌと記す）を用いている。第２図
はそのような太陽電池の構造を示したもので、ガラス基
板１の上に透明導電膜からなる透明電極２．ｐｌｉａ−
ｓ＋膜３，１層ａ−８１膜４゜ｎＪｉａ＝ｓｌ膜５およ
び裏面金属電極６を積層したものである。裏面金属電極
６の金属としては、ｎ層ａ−３ｌ膜５に対して電気的に
オーム性接触が可能であり、かつａ−３ｔと接着性にす
ぐれ、リード接続が容易なことが望まれる。さらに第２
図に示したような単位太陽電池素子を直列接続する場合
には、裏面電極を延長して隣接素子の透明電極と接触さ
せ、電気的に接続しなければならないので、透明導電膜
との接着性にもすぐれていなければならない。
このような諸条件を満たすために、従来の薄膜太陽電池
の裏面電極６は、例えばａ−３１層５側からに１／Ｔｌ
／Ａｇのような複数の金属膜を順次重ねた重１１５構造
となっている。この場合、ａ−５ｔ層５に対するオーム
性接触電極はＭであり、Ｍはまたａ−５１，透明導電膜
と良好な接着性を持つ、Ａｇはリード接続が容易なので
最上層に用い、ＭとＡｇとの接着のために両者とのなじ
みのよいＴＩを中間に挿入する。
の裏面電極６は、例えばａ−３１層５側からに１／Ｔｌ
／Ａｇのような複数の金属膜を順次重ねた重１１５構造
となっている。この場合、ａ−５ｔ層５に対するオーム
性接触電極はＭであり、Ｍはまたａ−５１，透明導電膜
と良好な接着性を持つ、Ａｇはリード接続が容易なので
最上層に用い、ＭとＡｇとの接着のために両者とのなじ
みのよいＴＩを中間に挿入する。
第２図に示した薄膜太陽電池では、光７はガラス基板１
側から透明電極２．ｐ＠ａ−５Ｉ膜３を通って光電変換
作用を行うｌＪ［ａ−５１膜４に入射する。 ａ−３ｉ
ｌｉ１３．４．５で吸収されずに透過した長波長光は、
裏面電極６で反射され、再びｌＮａ −ｓｉ膜４に入射
して光電変換に寄与する。しかし、Ｍの光の反射率は、
波長６００ｎｍの光に対して約８５９４゜８００ｎｍの
光に対して約８０％で高くないため、この長波長光を充
分に利用し得ず、光電変換損失要因の一つになっている
。
側から透明電極２．ｐ＠ａ−５Ｉ膜３を通って光電変換
作用を行うｌＪ［ａ−５１膜４に入射する。 ａ−３ｉ
ｌｉ１３．４．５で吸収されずに透過した長波長光は、
裏面電極６で反射され、再びｌＮａ −ｓｉ膜４に入射
して光電変換に寄与する。しかし、Ｍの光の反射率は、
波長６００ｎｍの光に対して約８５９４゜８００ｎｍの
光に対して約８０％で高くないため、この長波長光を充
分に利用し得ず、光電変換損失要因の一つになっている
。
この解決策として光の反射率の高いＡＩを裏面電極とし
て用いることが検討されている。 Ａｇを裏面！極とし
て用いた面積１−の第２図の構造の太陽電池においては
、ＡＭ−１（１００ｍＷ／ ｃ１＃）照射下の短絡光電
流が真面電極６の反射効果を含めて１７．８ｍＡ／ｄの
値が得られたことがカタラノ（Ａ、Ｃａｔａｌａｎｏ）
等により「第１６回１ ｔ！Ｅｌ！光起電力専門家会！
！Ｉ！（１７ｔｈ ＩＥＩ！Ｉ！Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａ
ｉｃ ５ｐｅｃｉａｌｉｓｔ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）
Ｊ （１９８２年’Ｊ Ｐ１４２１に報告されている
。
て用いることが検討されている。 Ａｇを裏面！極とし
て用いた面積１−の第２図の構造の太陽電池においては
、ＡＭ−１（１００ｍＷ／ ｃ１＃）照射下の短絡光電
流が真面電極６の反射効果を含めて１７．８ｍＡ／ｄの
値が得られたことがカタラノ（Ａ、Ｃａｔａｌａｎｏ）
等により「第１６回１ ｔ！Ｅｌ！光起電力専門家会！
！Ｉ！（１７ｔｈ ＩＥＩ！Ｉ！Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａ
ｉｃ ５ｐｅｃｉａｌｉｓｔ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）
Ｊ （１９８２年’Ｊ Ｐ１４２１に報告されている
。
ところが、Ａｇ膜はａ−５１との接着性が弱＜、Ａｊの
場合のＩ／１０以下であり、実験的に小面積の太陽電池
に適用する場合は良いが、実用的な大面積ａ−３１太陽
電池に適用するとＡｇ膜のはがれなどが生じ、太陽電池
の特性の低下する欠点があった。
場合のＩ／１０以下であり、実験的に小面積の太陽電池
に適用する場合は良いが、実用的な大面積ａ−３１太陽
電池に適用するとＡｇ膜のはがれなどが生じ、太陽電池
の特性の低下する欠点があった。
本発明の課題は、上述の欠点を除き、長波長光に対しＡ
ｇと同等の反射率を有し、しかもａ −３ｌとの接着強
度の高い金属からなる裏面電極を有する薄膜太陽電池を
提供することにある。
ｇと同等の反射率を有し、しかもａ −３ｌとの接着強
度の高い金属からなる裏面電極を有する薄膜太陽電池を
提供することにある。
（Ｌｌｌｆｉを解決するための手段〕
上記の！ｌ！題の解決のために、本発明は、ａ −３ｌ
膜の一側に透明導を膜よりなる透明電極、他側に金属膜
よりなる裏面電極を有するＥｉｌ膜太１１Ｊ！電池にお
いて、裏１ｌｌｉ！電極がＡｊおよびＣｒの少なくとも
一方を含み、その総含有率が０．１〜３ｍｌ！に％であ
るＡ。
膜の一側に透明導を膜よりなる透明電極、他側に金属膜
よりなる裏面電極を有するＥｉｌ膜太１１Ｊ！電池にお
いて、裏１ｌｌｉ！電極がＡｊおよびＣｒの少なくとも
一方を含み、その総含有率が０．１〜３ｍｌ！に％であ
るＡ。
からなるものとする。
２１面電極としてのＡｇにＭとＣｒ双方あるいはＭとＣ
ｒの一方を含有させると反射率の低下による短絡電流値
の減少は総含有率が３重量％までは僅かである。一方ａ
−３ｔとの接着強度は、真面電極をスパッタリングで形
成する場合総含有率が０．Ｉ Ｉｔ量％以上で向上し、
真空蒸着で形成する場合総含有率が１重量％以上で向上
する。
ｒの一方を含有させると反射率の低下による短絡電流値
の減少は総含有率が３重量％までは僅かである。一方ａ
−３ｔとの接着強度は、真面電極をスパッタリングで形
成する場合総含有率が０．Ｉ Ｉｔ量％以上で向上し、
真空蒸着で形成する場合総含有率が１重量％以上で向上
する。
第１図は本発明の一実施例を示し、第２図と共通の部分
には同一の符号が付されている。この薄膜太陽電池の構
造は第２図と全（同様であるが、ＭとＣｒを含んだＡｇ
のターゲットを用いたスパッタリングで形成された裏面
電極６１を用いた点が異なる。第３図は、ＭとＣｒの合
計含有量を変化させたときの太陽電池のＡＭ−１（１０
０ｍＷ／ ｄ ）照射下での短絡電流値を、純Ａｇ裏面
電極を有する太陽電池での値を１としての相対値で示し
たものである。裏面電極へのりおよびＣｒの添加により
短絡電流値は徐々に減少し、３重量％を超えると５％以
上減少し、Ａｇを基材とした真面電極を用いる効果がな
くなる。
には同一の符号が付されている。この薄膜太陽電池の構
造は第２図と全（同様であるが、ＭとＣｒを含んだＡｇ
のターゲットを用いたスパッタリングで形成された裏面
電極６１を用いた点が異なる。第３図は、ＭとＣｒの合
計含有量を変化させたときの太陽電池のＡＭ−１（１０
０ｍＷ／ ｄ ）照射下での短絡電流値を、純Ａｇ裏面
電極を有する太陽電池での値を１としての相対値で示し
たものである。裏面電極へのりおよびＣｒの添加により
短絡電流値は徐々に減少し、３重量％を超えると５％以
上減少し、Ａｇを基材とした真面電極を用いる効果がな
くなる。
このような短絡電流値の減少は、裏面電極をＭおよびＣ
ｒを添加したＡｇを蒸発源として真空蒸着した場合も同
様である。
ｒを添加したＡｇを蒸発源として真空蒸着した場合も同
様である。
第１表はＭとＣｒの含有量を変えたＡｇ裏面電極と純Ａ
ｇ裏面電極および純Ｍ裏面電極のａ −５１膜との接着
強度を、粘着テープによる引張強度、すなわちテープテ
ストにより比較した結果である。
ｇ裏面電極および純Ｍ裏面電極のａ −５１膜との接着
強度を、粘着テープによる引張強度、すなわちテープテ
ストにより比較した結果である。
第１表
すなわち、スパッタリング法で形成した場合にはＭとＣ
ｒの合計の含有率が０．１重量％以上あると良好な接着
強度を示し、真空蒸着法で形成した場合にはほぼ１重量
％以上で良好な接着強度を示す。
ｒの合計の含有率が０．１重量％以上あると良好な接着
強度を示し、真空蒸着法で形成した場合にはほぼ１重量
％以上で良好な接着強度を示す。
従って、真空蒸着法で裏面電極を形成するときは、Ａｊ
、Ｃｒを合計で１重量％以上添加する必要がある。
、Ｃｒを合計で１重量％以上添加する必要がある。
第４図は別の実施例を示し、基板としてステンレス綱板
８を用い、その上にＡｊ、Ｃｒを含んだＡｇからなる金
属真面電極６１． ｐｌａ−５１膜３，１ｌｉａ−Ｓ
ｔ膜４．ｎｊｌａ−５ｌ膜５を積層したのち表面側に透
明導１を膜からなる透明電極２を設けたもので、透明電
極２の縁部には金属集電電極９が備えられている。光７
は透明量８ｉ２の側から入射し、Ｍ。
８を用い、その上にＡｊ、Ｃｒを含んだＡｇからなる金
属真面電極６１． ｐｌａ−５１膜３，１ｌｉａ−Ｓ
ｔ膜４．ｎｊｌａ−５ｌ膜５を積層したのち表面側に透
明導１を膜からなる透明電極２を設けたもので、透明電
極２の縁部には金属集電電極９が備えられている。光７
は透明量８ｉ２の側から入射し、Ｍ。
Ｃｒを含むＡ、電極６１で入射した光のうちの長波長光
成分を有効に反射する。
成分を有効に反射する。
なお、第１図、第４図の０層およびｐＪｉａ −５１膜
３，５の代わりに、光の透過性のすぐれた、りんまたは
硼素をドープした微結晶化Ｓ１膜あるいは炭素を添加し
たａ −５ＩＣ＊を用いることは本発明の効果に何ら悪
影響を及ぼすものではなく、むしろ本発明の主旨により
一層合致したものと言える。
３，５の代わりに、光の透過性のすぐれた、りんまたは
硼素をドープした微結晶化Ｓ１膜あるいは炭素を添加し
たａ −５ＩＣ＊を用いることは本発明の効果に何ら悪
影響を及ぼすものではなく、むしろ本発明の主旨により
一層合致したものと言える。
以上の実施例での裏面電極のＡｇへのＡｊ、Ｃｒの添加
は、その含有率の合計が同じであればほぼ同じ効果をも
たらすもので、極端な場合、ＭのみもしくはＣｒのみを
Ａｇへ０．１〜３重量％含有させた場合も同様の反射効
果と接着力強化効果が得られる。
は、その含有率の合計が同じであればほぼ同じ効果をも
たらすもので、極端な場合、ＭのみもしくはＣｒのみを
Ａｇへ０．１〜３重量％含有させた場合も同様の反射効
果と接着力強化効果が得られる。
本発明によれば、短絡電流の増大を招＜Ａｇ真面電極の
長波長光反射効果をＡｇにＭおよびＣｒの少なくとも一
方を３重量％以下添加することにより低下させろことな
く、しかもａ −３１層との接着強度を向上させて、裏
面電極ＷＩＮのおそれのない太陽電池を得ることができ
た。これにより、高効率の大面積集積化太陽電池製作の
際、裏面電極のための金属電極層のバターニング工程に
おける剥離や、モジュール化時のリード線取付時の裏面
電極の剥離を避けることができるようになった。
長波長光反射効果をＡｇにＭおよびＣｒの少なくとも一
方を３重量％以下添加することにより低下させろことな
く、しかもａ −３１層との接着強度を向上させて、裏
面電極ＷＩＮのおそれのない太陽電池を得ることができ
た。これにより、高効率の大面積集積化太陽電池製作の
際、裏面電極のための金属電極層のバターニング工程に
おける剥離や、モジュール化時のリード線取付時の裏面
電極の剥離を避けることができるようになった。
第１図は本発明の一実施例の薄膜太陽電池の概念的断面
図、第２図は従来の薄膜太陽電池の概念的断面図、第３
図は第１図に示す太陽電池の短絡電流値とＡｇ裏面電極
の（Ａｆ＋Ｃｒ）含有率との関係線図、第４図は本発明
の別の実施例の薄膜太陽電池の概念的断面図である。 １ニガラス基板、２：透明電極、３：ｐｌｉａ−５ｌ膜
、４ ： ｌ ＩＩ ａ −５ｌｌｌｌ、 ５ ： ｎ
１Ｉａ −５１膜、第１図 第２１！１
図、第２図は従来の薄膜太陽電池の概念的断面図、第３
図は第１図に示す太陽電池の短絡電流値とＡｇ裏面電極
の（Ａｆ＋Ｃｒ）含有率との関係線図、第４図は本発明
の別の実施例の薄膜太陽電池の概念的断面図である。 １ニガラス基板、２：透明電極、３：ｐｌｉａ−５ｌ膜
、４ ： ｌ ＩＩ ａ −５ｌｌｌｌ、 ５ ： ｎ
１Ｉａ −５１膜、第１図 第２１！１
Claims (1)
- １）非晶質シリコン膜の一側に透明導電膜よりなる透明
電極、他側に金属膜よりなる裏面電極を有するものにお
いて、裏面電極がアルミニウムおよびクロムの少なくと
も一方を含み、その総含有率が０．１〜３重量％である
銀からなることを特徴とする薄膜太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258984A JPH02105582A (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 薄膜太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258984A JPH02105582A (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 薄膜太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02105582A true JPH02105582A (ja) | 1990-04-18 |
Family
ID=17327739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63258984A Pending JPH02105582A (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 薄膜太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02105582A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5401330A (en) * | 1992-08-24 | 1995-03-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic element |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6030183A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-15 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 薄膜太陽電池 |
-
1988
- 1988-10-14 JP JP63258984A patent/JPH02105582A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6030183A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-15 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 薄膜太陽電池 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5401330A (en) * | 1992-08-24 | 1995-03-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic element |
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