JPH0325982A - 太陽電池セル - Google Patents
太陽電池セルInfo
- Publication number
- JPH0325982A JPH0325982A JP1162341A JP16234189A JPH0325982A JP H0325982 A JPH0325982 A JP H0325982A JP 1162341 A JP1162341 A JP 1162341A JP 16234189 A JP16234189 A JP 16234189A JP H0325982 A JPH0325982 A JP H0325982A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- electrode
- semiconductor layer
- substrate
- solar cells
- 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
- Y02E10/544—Solar cells from Group III-V materials
Landscapes
- 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〕
この発明は複数個の太陽電池を接続する際に接続を容易
にし、且つ接続時に太陽電池セルの機械的強度の低い部
分に力が加わることがないようにした太陽電池セルに関
するものである。
にし、且つ接続時に太陽電池セルの機械的強度の低い部
分に力が加わることがないようにした太陽電池セルに関
するものである。
（従来の技術〕
宇宙における太陽電池はシリコン（Ｓｉ）太陽電池か主
流であるが、より高効率、長寿命の太陽電池としてガリ
ウム砒素（ＧａＡｓ）太陽電池か注目されている。
流であるが、より高効率、長寿命の太陽電池としてガリ
ウム砒素（ＧａＡｓ）太陽電池か注目されている。
ＧａＡｓ太陽電池はＳｉ太陽電池に比べて重く、また機
械的強度も小さい等の欠点がある。この様な欠点を解決
するために重量が軽く、機械的強度が大きいＳｉ基板の
上にＧａＡｓ層を形成した太陽電池の開発が行われてき
た。
械的強度も小さい等の欠点がある。この様な欠点を解決
するために重量が軽く、機械的強度が大きいＳｉ基板の
上にＧａＡｓ層を形成した太陽電池の開発が行われてき
た。
第２図は、８１基板上にＧａＡｓ層を形成して構威され
た従来の太陽電池セルの−例を示す。同図で、第１の半
導体層を構成する例えばｎ形のＳｉ基板（２）の表面上
には格子整合層として作用する第２の半導体層であるｎ
形のＧａＡｓ層（４）か形成されている。ＧａＡｓ層（
４）上には動作層として作用する第３の半導体層である
ｐ形のＧａＡｓ層（６）か形戒され、該ＧａＡｓ層（６
）Ｌには一般に窓効果と称され、発生したキャリャのう
ち発電に寄与するキャリャの数を可及的に多く保つため
のｐ形のＡＵＧａＡｓ層（８）か形成されている。ＡＵ
ＧａＡｓ層（８）上には絶縁膜からなる反射防止膜（１
０）が形成されている。反射防＋ｈ膜としては、例えば
窒化珪素（ＳｉＪ４） 、タンタルオキサイド（Ｔａ２
０ｓ）等が使用される。反射防止［（１０）およびＡＵ
ＧａＡｓ層（８）の一部を例えば写真製版およびエッチ
ング作業によって除去してｐ形のＧａＡｓ層（６）の一
部を露出させ、この露出部に接触する電極（ｌ２）か形
成されている。またＳｉ基板（２）の裏面には該Ｓｉ基
板（２）に接触する電極（１４）が形成されている。
た従来の太陽電池セルの−例を示す。同図で、第１の半
導体層を構成する例えばｎ形のＳｉ基板（２）の表面上
には格子整合層として作用する第２の半導体層であるｎ
形のＧａＡｓ層（４）か形成されている。ＧａＡｓ層（
４）上には動作層として作用する第３の半導体層である
ｐ形のＧａＡｓ層（６）か形戒され、該ＧａＡｓ層（６
）Ｌには一般に窓効果と称され、発生したキャリャのう
ち発電に寄与するキャリャの数を可及的に多く保つため
のｐ形のＡＵＧａＡｓ層（８）か形成されている。ＡＵ
ＧａＡｓ層（８）上には絶縁膜からなる反射防止膜（１
０）が形成されている。反射防＋ｈ膜としては、例えば
窒化珪素（ＳｉＪ４） 、タンタルオキサイド（Ｔａ２
０ｓ）等が使用される。反射防止［（１０）およびＡＵ
ＧａＡｓ層（８）の一部を例えば写真製版およびエッチ
ング作業によって除去してｐ形のＧａＡｓ層（６）の一
部を露出させ、この露出部に接触する電極（ｌ２）か形
成されている。またＳｉ基板（２）の裏面には該Ｓｉ基
板（２）に接触する電極（１４）が形成されている。
（発明か解決しようとする課題）
一般にＳｉ基板（２）とその上に形成されたＧａＡｓ層
とは、格子定数、熱膨張係数等が互いに異なるた 〕め
、ＧａＡｓ層にはストレスが存在しており、わずかなシ
ョックでクラック等が入り易い状態になっている。従っ
て、このようなエビタキシャル成長基板から製作される
太陽電池セルも同様にＧａＡｓ層にストレスが存在した
状態にある。このような太陽 ）電池セルを複数個接続
する際に、電極（１２）に力が加わり、この力が電極の
下のＧａＡｓ層に加わると、上記ＧａＡｓ層かたちまち
破壊して、太陽電池セルの特性が劣化するか、あるいは
動作不能状態になる．従って、第２図に示すような従来
の太陽電池セルは，個々の太陽電池セルとしては使用可
能であるが、これを複数個接続して使用する際には、接
続時に特性が劣化あるいは動作不能になる太陽電池セル
が続出し、実際上使用することができない． この発明は、複数個の太陽電池セルを接続する際に，電
極に加えられた力がＧａＡｓ層に加わらないようにした
太陽電池セルを提供することを目的とする． 〔課題を解決するための手段〕 この発明は、Ｓｉ基板上のＧａＡｓ層を形成した太陽電
池において、従来の太陽電池セルではＳｔ基板の裏面に
形成された一方の電極をＳｉ基板の表面に形成すると共
に、ＧａＡｓ層上に形成される他方の電極の一部を上記
Ｓｉ基坂上に形成された絶縁膜上にまで延長して形成す
ることにより、２個の電極をセルの同一面上に形或する
。
とは、格子定数、熱膨張係数等が互いに異なるた 〕め
、ＧａＡｓ層にはストレスが存在しており、わずかなシ
ョックでクラック等が入り易い状態になっている。従っ
て、このようなエビタキシャル成長基板から製作される
太陽電池セルも同様にＧａＡｓ層にストレスが存在した
状態にある。このような太陽 ）電池セルを複数個接続
する際に、電極（１２）に力が加わり、この力が電極の
下のＧａＡｓ層に加わると、上記ＧａＡｓ層かたちまち
破壊して、太陽電池セルの特性が劣化するか、あるいは
動作不能状態になる．従って、第２図に示すような従来
の太陽電池セルは，個々の太陽電池セルとしては使用可
能であるが、これを複数個接続して使用する際には、接
続時に特性が劣化あるいは動作不能になる太陽電池セル
が続出し、実際上使用することができない． この発明は、複数個の太陽電池セルを接続する際に，電
極に加えられた力がＧａＡｓ層に加わらないようにした
太陽電池セルを提供することを目的とする． 〔課題を解決するための手段〕 この発明は、Ｓｉ基板上のＧａＡｓ層を形成した太陽電
池において、従来の太陽電池セルではＳｔ基板の裏面に
形成された一方の電極をＳｉ基板の表面に形成すると共
に、ＧａＡｓ層上に形成される他方の電極の一部を上記
Ｓｉ基坂上に形成された絶縁膜上にまで延長して形成す
ることにより、２個の電極をセルの同一面上に形或する
。
この太陽電池セルでは、双方の電極か共にＳｉ基板の表
面側に形成され，しかもＧａＡｓ層に接触する電極は、
Ｓｉ基板の表面に形成された絶縁膜上にまで延長して形
成されて、この部分で機械的に支持されるので，複数個
の太陽電池セルを接続する際に電極に加えられた力がＧ
ａＡｓ層にかかることはない。
面側に形成され，しかもＧａＡｓ層に接触する電極は、
Ｓｉ基板の表面に形成された絶縁膜上にまで延長して形
成されて、この部分で機械的に支持されるので，複数個
の太陽電池セルを接続する際に電極に加えられた力がＧ
ａＡｓ層にかかることはない。
（実施例）
以下、第１図（ａ）乃至（ｆ）を参照しつつこの発明の
太陽電池セルをその製造工程と共に説明する． 第１図（ａ）で、最初、表面にＳｉｎ２層が形成された
第１の半導体層であるｎ形のＳｉ基板（２）を準備し、
上記Ｓｉ０２層の一部を絶縁膜（１６）として残し、他
の部分を除去してそこに格子整合層として作用する第２
の半導体層であるｎ形のＧａＡｓ層（２２）を形或する
． 次に第１図（ｂ）に示すようにＧａＡｓ層（２２）上に
動作層として作用する第３の半導体層であるｐ形のＧａ
Ａｓ層（２４）を形成し、その上に可視光領域の波長の
光に対して透明で、且つ前述の窓効果をもったｐ形のＡ
々ＧａＡｓ層（２６）を形成する。
太陽電池セルをその製造工程と共に説明する． 第１図（ａ）で、最初、表面にＳｉｎ２層が形成された
第１の半導体層であるｎ形のＳｉ基板（２）を準備し、
上記Ｓｉ０２層の一部を絶縁膜（１６）として残し、他
の部分を除去してそこに格子整合層として作用する第２
の半導体層であるｎ形のＧａＡｓ層（２２）を形或する
． 次に第１図（ｂ）に示すようにＧａＡｓ層（２２）上に
動作層として作用する第３の半導体層であるｐ形のＧａ
Ａｓ層（２４）を形成し、その上に可視光領域の波長の
光に対して透明で、且つ前述の窓効果をもったｐ形のＡ
々ＧａＡｓ層（２６）を形成する。
次に第１図（Ｃ）に示すように、写真製版、エッチング
作業によりｐ形のＡＪＪＧａＡｓ層（２６）、ｐ形のＧ
ａＡｓ層（２４）、ｎ形のＧａＡｓ層（２２）の一部を
除去し、Ｓｉ基板（２）の電極形成部（２８）を露出さ
せる．次に第１図（ｄ）に示すように、絶縁膜（ｌ６）
、Ａ９ＧａＡｓ層（２６）、電極形成部（２８）を覆っ
て絶縁膜としても作用する反射防止膜（３０）を形或す
る。反射防止膜（３０）としてはＳｊ：＋Ｎｎ ． Ｔ
ａ２０ｇ等か使用される． 次に第１図（ｅ）に示すように、写真製版，エッチング
作業により、Ｓｉ基板（２）の電極形成部（２８）上の
反射防止膜（３０）を除去し、またＰ形のＧａＡｓ層（
２４）に接触する電極が設けられる個所のＬ記反射防止
膜（３０）およびＡＵＧａＡｓ層（２６）を除去し、上
記電極形成部（２８）および他の電極形成部（３２）を
それぞれ露出させる。
作業によりｐ形のＡＪＪＧａＡｓ層（２６）、ｐ形のＧ
ａＡｓ層（２４）、ｎ形のＧａＡｓ層（２２）の一部を
除去し、Ｓｉ基板（２）の電極形成部（２８）を露出さ
せる．次に第１図（ｄ）に示すように、絶縁膜（ｌ６）
、Ａ９ＧａＡｓ層（２６）、電極形成部（２８）を覆っ
て絶縁膜としても作用する反射防止膜（３０）を形或す
る。反射防止膜（３０）としてはＳｊ：＋Ｎｎ ． Ｔ
ａ２０ｇ等か使用される． 次に第１図（ｅ）に示すように、写真製版，エッチング
作業により、Ｓｉ基板（２）の電極形成部（２８）上の
反射防止膜（３０）を除去し、またＰ形のＧａＡｓ層（
２４）に接触する電極が設けられる個所のＬ記反射防止
膜（３０）およびＡＵＧａＡｓ層（２６）を除去し、上
記電極形成部（２８）および他の電極形成部（３２）を
それぞれ露出させる。
最後に第１図（ｆ）に示すように、電極形成部（２８）
にオーミック材料を蒸着して一方の電極（３４）を形成
し、同様にオーミック材料を蒸着して一端部が上記電極
形或部（３２）に電気的に接触し、他端部かＳｉｎ２層
（１６）上の反射防止膜（３０）まで伸びた他方の電極
（３６）を形成する． 以上の工程により、第１図（ｆ）に示すような構造をも
ったこの発明による太陽電池セルが得られこの発明の太
陽電池セルでは、第３の半導体層であるＧａＡｓＦ（２
４）に接触する電極（３６）の延長部は第ｌの半導体層
であるＳｉ基板（２）上に形成されたＳｉＯ２層（ｌ６
）上に形成され、この部分で支持されるから、複数の太
陽電池を接続する際に、上記電極（３６）に力が加わっ
ても、この力は内部ストレスをもったＧａＡｓ層（２４
）、（２２）には直接加わらず，専らＳｉ０２層（ｌ６
）よりＳｉ基板（２）に加わるので、上記ＧａＡｓ層（
２４）あるいは（２２）が破壊されることはない。また
、双方の電極は共にＳｉ基板（２）の同一面側に形成さ
れているので、複数個の太陽電池セルの接続が簡単にな
る。
にオーミック材料を蒸着して一方の電極（３４）を形成
し、同様にオーミック材料を蒸着して一端部が上記電極
形或部（３２）に電気的に接触し、他端部かＳｉｎ２層
（１６）上の反射防止膜（３０）まで伸びた他方の電極
（３６）を形成する． 以上の工程により、第１図（ｆ）に示すような構造をも
ったこの発明による太陽電池セルが得られこの発明の太
陽電池セルでは、第３の半導体層であるＧａＡｓＦ（２
４）に接触する電極（３６）の延長部は第ｌの半導体層
であるＳｉ基板（２）上に形成されたＳｉＯ２層（ｌ６
）上に形成され、この部分で支持されるから、複数の太
陽電池を接続する際に、上記電極（３６）に力が加わっ
ても、この力は内部ストレスをもったＧａＡｓ層（２４
）、（２２）には直接加わらず，専らＳｉ０２層（ｌ６
）よりＳｉ基板（２）に加わるので、上記ＧａＡｓ層（
２４）あるいは（２２）が破壊されることはない。また
、双方の電極は共にＳｉ基板（２）の同一面側に形成さ
れているので、複数個の太陽電池セルの接続が簡単にな
る。
以上のように、この発明によれば、複数個の太陽電池セ
ルを接続しても内部ストレスをもったＧａＡｓ層に力が
加わることは殆どないので、ＧａＡｓ層の破壊によって
特性が劣化したり動作不能状態になることはなく，また
接続が簡単な太陽電池セルが得られる．
ルを接続しても内部ストレスをもったＧａＡｓ層に力が
加わることは殆どないので、ＧａＡｓ層の破壊によって
特性が劣化したり動作不能状態になることはなく，また
接続が簡単な太陽電池セルが得られる．
第１図（ａ）乃至（ｆ）はこの発明による太陽電池セル
の一実施例を製造する工程を概略的に示した断面図、第
２図は従来の太陽電池セルの一例を概略的に示した断面
図である。 ２・・・・第１の半導体層、１６・・・・絶縁膜、２２
・・・・第２の半導体層、２４・・・・第３の半導体層
、３４・・・・一方の電極，３６・・・・他力の電極。
の一実施例を製造する工程を概略的に示した断面図、第
２図は従来の太陽電池セルの一例を概略的に示した断面
図である。 ２・・・・第１の半導体層、１６・・・・絶縁膜、２２
・・・・第２の半導体層、２４・・・・第３の半導体層
、３４・・・・一方の電極，３６・・・・他力の電極。
Claims (1)
- （１）第１の導電形の第１の半導体層としてＳｉ基板が
使用され、該Ｓｉ基板上に形成された第１の導電形の第
２の半導体層、第２の導電形の第３の半導体層としてそ
れぞれＧａＡｓ層が使用された太陽電池セルにおいて、
上記第１の半導体層に電気的に接触する一方の電極は当
該第１の半導体層の表面に形成され、上記第２の導電形
の第３の半導体層に電気的に接触する他方の電極の一部
は上記第１の半導体層の表面に形成された絶縁膜上にま
で延長して形成され、それにより双方の電極が同一面上
に形成されていることを特徴とする太陽電池セル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1162341A JPH0325982A (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | 太陽電池セル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1162341A JPH0325982A (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | 太陽電池セル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0325982A true JPH0325982A (ja) | 1991-02-04 |
Family
ID=15752715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1162341A Pending JPH0325982A (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | 太陽電池セル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0325982A (ja) |
-
1989
- 1989-06-22 JP JP1162341A patent/JPH0325982A/ja active Pending
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