JPH0528513B2 - - Google Patents
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- JPH0528513B2 JPH0528513B2 JP60206951A JP20695185A JPH0528513B2 JP H0528513 B2 JPH0528513 B2 JP H0528513B2 JP 60206951 A JP60206951 A JP 60206951A JP 20695185 A JP20695185 A JP 20695185A JP H0528513 B2 JPH0528513 B2 JP H0528513B2
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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
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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と起電力を発生する光
起電力装置の製造方法に関する。
起電力装置の製造方法に関する。
(ロ) 従来の技術
所望の高起電圧を得るべく透明性絶縁基板の一
方の主面に於いて支持された複数の発電領域を電
気的に直列接続せしめた光起電力装置は例えば米
国特許第4281208号記載の如く既に知られており、
またその構造は電卓、腕時計、ポケツトラジオ等
の小型民生用電子機器の電源として広く実用化さ
れ、最近では太陽光発電にも用いられつつある。
方の主面に於いて支持された複数の発電領域を電
気的に直列接続せしめた光起電力装置は例えば米
国特許第4281208号記載の如く既に知られており、
またその構造は電卓、腕時計、ポケツトラジオ等
の小型民生用電子機器の電源として広く実用化さ
れ、最近では太陽光発電にも用いられつつある。
この様な直列接続型光起電力装置に於いて留意
しなければならないことは各発電領域の電流値を
等しくしなければならないことである。即ち、同
一の光照射条件の下で発生する電流値が各発電領
域毎に相違するにも拘らず、それらを直列接続す
ると、出力される電流値は最近の電流値に規制さ
れるためにその電流値以上の電流は出力されるに
至らず無効となる。そこで、従来から斯る電流規
制に鑑み、各発電領域の発電面積を同一とするこ
とにより等しい電流値を実現していた。
しなければならないことは各発電領域の電流値を
等しくしなければならないことである。即ち、同
一の光照射条件の下で発生する電流値が各発電領
域毎に相違するにも拘らず、それらを直列接続す
ると、出力される電流値は最近の電流値に規制さ
れるためにその電流値以上の電流は出力されるに
至らず無効となる。そこで、従来から斯る電流規
制に鑑み、各発電領域の発電面積を同一とするこ
とにより等しい電流値を実現していた。
一方、上述の如き先行技術に開示された光起電
力装置は、光照射を受けると電子及び又は正孔の
光キヤリアを発生する光活性層としてシリコン化
合物ガスのプラズマ分解や光分解等により得られ
る厚み1μm前後のアモルフアスシリコン系半導体
を用いているために、大面積化が図れる反面、大
面積になればなるに従つて、膜厚や膜質が僅かな
がら変動すると言う危惧を有する。更に、斯るア
モルフアスシリコン系の半導体光活性層は反応ガ
スの分解により得られるために、斯る光活性層の
被着面は平坦面に限定されることなく特開昭60−
35579号公報に開示された如く波状の曲面を持つ
屋根瓦にも形成することができるものの、この様
な曲面に光活性層を均一に形成することは極めて
難しい。
力装置は、光照射を受けると電子及び又は正孔の
光キヤリアを発生する光活性層としてシリコン化
合物ガスのプラズマ分解や光分解等により得られ
る厚み1μm前後のアモルフアスシリコン系半導体
を用いているために、大面積化が図れる反面、大
面積になればなるに従つて、膜厚や膜質が僅かな
がら変動すると言う危惧を有する。更に、斯るア
モルフアスシリコン系の半導体光活性層は反応ガ
スの分解により得られるために、斯る光活性層の
被着面は平坦面に限定されることなく特開昭60−
35579号公報に開示された如く波状の曲面を持つ
屋根瓦にも形成することができるものの、この様
な曲面に光活性層を均一に形成することは極めて
難しい。
ところが斯る不均一な光活性層を持つ光起電力
装置にあつても、複数の発電領域を直列接続する
に際しては従来と同様各発電領域の発電面積、即
ち分割方向の幅を同一とする方法が採用されてい
るだけで、光活性層の膜厚や膜質の不揃いについ
ては何ら考慮されていないために、最高の光電変
換出力を導出するに至つていない。
装置にあつても、複数の発電領域を直列接続する
に際しては従来と同様各発電領域の発電面積、即
ち分割方向の幅を同一とする方法が採用されてい
るだけで、光活性層の膜厚や膜質の不揃いについ
ては何ら考慮されていないために、最高の光電変
換出力を導出するに至つていない。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
本発明の目的は、上述の如き光活性層の膜厚や
膜質の不揃いがあつても、最高の光電変換出力を
導出し得る光起電力装置の製造方法を提供するこ
とにある。
膜質の不揃いがあつても、最高の光電変換出力を
導出し得る光起電力装置の製造方法を提供するこ
とにある。
(ニ) 問題点を解決するための手段
本発明光起電力装置の製造方法は、電気的に直
列接続される複数の発電領域に於ける各発電面積
を、個別の発電領域への分割に先立つて各発電領
域予定筒所の光電変換特性に基づき決定した後、
個別の発電領域に分割してそれらを電気的に直列
接続することを特徴とする。
列接続される複数の発電領域に於ける各発電面積
を、個別の発電領域への分割に先立つて各発電領
域予定筒所の光電変換特性に基づき決定した後、
個別の発電領域に分割してそれらを電気的に直列
接続することを特徴とする。
(ホ) 作用
上述の如く発電領域の各発電面積を、各発電領
域予定箇所の光電変換特性に基づき決定すること
によつて、各発電領域の出力電流値の均一化が図
れる。
域予定箇所の光電変換特性に基づき決定すること
によつて、各発電領域の出力電流値の均一化が図
れる。
(ヘ) 実施例
発電領域の光電変換特性の不揃いは、主として
半導体光活性層の膜厚や膜質の変動にあることは
従来の技術の項で既に述べた通りである。斯る膜
厚や膜質の変動は製造装置固有の問題や微妙な形
成条件によつて左右されるものの、概して同一ロ
ツトで製造された半導体光活性層の変動は少な
い。そこで多数の半導体光活性層を同時或いは連
続的に製造する際、発電領域の光電変換特性の分
布を測定するモニタを同時に形成する。
半導体光活性層の膜厚や膜質の変動にあることは
従来の技術の項で既に述べた通りである。斯る膜
厚や膜質の変動は製造装置固有の問題や微妙な形
成条件によつて左右されるものの、概して同一ロ
ツトで製造された半導体光活性層の変動は少な
い。そこで多数の半導体光活性層を同時或いは連
続的に製造する際、発電領域の光電変換特性の分
布を測定するモニタを同時に形成する。
第１図は上記光電変換特性の分布を測定する測
定方法を模式的に示すものである。第１図に於い
て、１は絶縁性且つ透明性を有する基板、２は該
基板１の一主面上に配置されたSnO2、ITOに代
表される透光性導電酸化物（TCO）からなる受
光面電極、３は上記受光面電極２の端子部分２ｔ
を除いてその全面に被着され例えば膜面に平行な
pin接合、pn接合、pinpin接合の如き半導体接合
を有するアモルフアスシリコン系の半導体光活性
層、４は上記光活性層３の背面に設けられた背面
電極で、斯る受光面電極２乃至背面電極４の積層
体からなるモニタ用発電領域５は基板１のほぼ全
面に分割することなく設けられている。
定方法を模式的に示すものである。第１図に於い
て、１は絶縁性且つ透明性を有する基板、２は該
基板１の一主面上に配置されたSnO2、ITOに代
表される透光性導電酸化物（TCO）からなる受
光面電極、３は上記受光面電極２の端子部分２ｔ
を除いてその全面に被着され例えば膜面に平行な
pin接合、pn接合、pinpin接合の如き半導体接合
を有するアモルフアスシリコン系の半導体光活性
層、４は上記光活性層３の背面に設けられた背面
電極で、斯る受光面電極２乃至背面電極４の積層
体からなるモニタ用発電領域５は基板１のほぼ全
面に分割することなく設けられている。
例えば半導体光活性層３が水素化アモルフアス
シリコン（ａ−Si：Ｈ）であつて、光入射側から
膜面に平行なpin接合を備えている場合、先ずシ
ラン（SiH4）、ジシラン（Si2H6）等のシリコン
化合物雰囲気にｐ型決定不純物を含むジボラン
（B2H6）を少量添加し、斯る原料ガスをプラズマ
分解や光分解により分解して膜厚50Å〜200Å程
度のｐ型層を形成し、次いで順次SiH4又はSi2H6
ガスのみにより膜厚4000〜6000Å程度の真性（ノ
ンドープ）層と、SiH4又はSi2H6ガスにｎ型決定
不純物を含むホスフイン（PH3）を添加し膜厚
100Å〜500Å程度のｎ型層とを積層する。
シリコン（ａ−Si：Ｈ）であつて、光入射側から
膜面に平行なpin接合を備えている場合、先ずシ
ラン（SiH4）、ジシラン（Si2H6）等のシリコン
化合物雰囲気にｐ型決定不純物を含むジボラン
（B2H6）を少量添加し、斯る原料ガスをプラズマ
分解や光分解により分解して膜厚50Å〜200Å程
度のｐ型層を形成し、次いで順次SiH4又はSi2H6
ガスのみにより膜厚4000〜6000Å程度の真性（ノ
ンドープ）層と、SiH4又はSi2H6ガスにｎ型決定
不純物を含むホスフイン（PH3）を添加し膜厚
100Å〜500Å程度のｎ型層とを積層する。
この様にして得られた半導体光活性層３の膜厚
は1μm以下と肉薄であり、僅かな膜厚変動であつ
ても光電変換特性に与える影響は大きい。従つ
て、直列接続型光起電力装置を形成する基板と同
一サイズの基板１のほぼ全面に分割することなく
設けられたモニタ用発電領域５に対し、基板１の
受光面側からビーム状の擬似太陽光線（SB）を
第１図に示す如く２次元的に走査して斯る太陽光
線（SB）の照射により発生した光電変換出力を
受光面電極２及び背面電極４から逐次導出する。
その結果、発電領域の分割予定方向に例えば第２
図に示す如き中央部分が低い電流分布が得られる
と、横軸の分割幅内に於ける電流値の積分値が等
しくなるように直列段数に応じた各分割幅Ｗを決
定すれば、直列接続のために発電領域を分割して
もそれら発電領域の光電変換出力は等しくなる。
は1μm以下と肉薄であり、僅かな膜厚変動であつ
ても光電変換特性に与える影響は大きい。従つ
て、直列接続型光起電力装置を形成する基板と同
一サイズの基板１のほぼ全面に分割することなく
設けられたモニタ用発電領域５に対し、基板１の
受光面側からビーム状の擬似太陽光線（SB）を
第１図に示す如く２次元的に走査して斯る太陽光
線（SB）の照射により発生した光電変換出力を
受光面電極２及び背面電極４から逐次導出する。
その結果、発電領域の分割予定方向に例えば第２
図に示す如き中央部分が低い電流分布が得られる
と、横軸の分割幅内に於ける電流値の積分値が等
しくなるように直列段数に応じた各分割幅Ｗを決
定すれば、直列接続のために発電領域を分割して
もそれら発電領域の光電変換出力は等しくなる。
尚、分割方向に直交する方向の発電領域の長さ
は全て等しい。
は全て等しい。
例えば上記中央部分が低くなる第２図の電流分
布を持つモニタ用発電領域５と同じロツトで製造
された10cm×10cmの半導体光活性層３を用いて第
３図の如き７段直列型光起電力装置を形成する場
合、各発電領域５ａ〜５ｇ間に存在する無効領域
６ab〜６fgの無効幅Wiを1/3mmとすると、各発電
領域５ａ〜５ｇの有効幅Wa〜Wgは従来の等間
隔にあつては各々1.4cmとなる。この時の各発電
領域５ａ〜５ｇの出力電流は順次、150mA、
150mA、135mA、120mA、135mA、150mA、
150mAとなり、一段当りの動作電圧が0.6Vとす
ると、斯る光起電力装置の総合光電変換出力は
0.6V×７段×120mA＝504mWとなる。
布を持つモニタ用発電領域５と同じロツトで製造
された10cm×10cmの半導体光活性層３を用いて第
３図の如き７段直列型光起電力装置を形成する場
合、各発電領域５ａ〜５ｇ間に存在する無効領域
６ab〜６fgの無効幅Wiを1/3mmとすると、各発電
領域５ａ〜５ｇの有効幅Wa〜Wgは従来の等間
隔にあつては各々1.4cmとなる。この時の各発電
領域５ａ〜５ｇの出力電流は順次、150mA、
150mA、135mA、120mA、135mA、150mA、
150mAとなり、一段当りの動作電圧が0.6Vとす
ると、斯る光起電力装置の総合光電変換出力は
0.6V×７段×120mA＝504mWとなる。
ところが本発明製造方法によれば、各発電領域
５ａ〜５ｇの予定箇所の光電変換特性が予めモニ
タ用発電領域５により測定され、その特性結果に
基づき各発電領域５ａ〜５ｇの光電変換出力がほ
ぼ等しくなるべく分割幅Wa〜Wgが例えばWaか
ら順次1.31cm、1.31cm、1.46cm、1.64cm、1.46cm、
1.31cm、1.31cmと光電変換特性の低い中央部分ほ
ど幅広に設定されると、各発電領域５ａ〜５ｇの
出力電流はほぼ140mAとなり、斯る構造の光起
電力装置の総合光電変換出力は0.6V×７段×
140mA＝588mWとなる。従つて、個別に分割さ
れる発電領域５ａ〜５ｇの発電面積、即ち分割幅
Wa〜Wgを予定箇所の光電変換性に基づき決定
することによつて本実施例にあつては17％の総合
光電変換出力の上昇が見られた。
５ａ〜５ｇの予定箇所の光電変換特性が予めモニ
タ用発電領域５により測定され、その特性結果に
基づき各発電領域５ａ〜５ｇの光電変換出力がほ
ぼ等しくなるべく分割幅Wa〜Wgが例えばWaか
ら順次1.31cm、1.31cm、1.46cm、1.64cm、1.46cm、
1.31cm、1.31cmと光電変換特性の低い中央部分ほ
ど幅広に設定されると、各発電領域５ａ〜５ｇの
出力電流はほぼ140mAとなり、斯る構造の光起
電力装置の総合光電変換出力は0.6V×７段×
140mA＝588mWとなる。従つて、個別に分割さ
れる発電領域５ａ〜５ｇの発電面積、即ち分割幅
Wa〜Wgを予定箇所の光電変換性に基づき決定
することによつて本実施例にあつては17％の総合
光電変換出力の上昇が見られた。
尚、上記各発明領域５ａ〜５ｇの分割幅Wa〜
Wgが種々変化しても特開昭57−12568号公報や
特開昭60−59786号公報に開示されたレーサスク
ライブ法を用いれば、斯る分割幅Wa〜Wgの数
値データを供給するだけでそれらのパターニング
を容易に実現することができる。
Wgが種々変化しても特開昭57−12568号公報や
特開昭60−59786号公報に開示されたレーサスク
ライブ法を用いれば、斯る分割幅Wa〜Wgの数
値データを供給するだけでそれらのパターニング
を容易に実現することができる。
(ト) 発明の効果
本発明製造方法は以上の説明から明らかな如
く、直列接続される発電領域の各発電面積を、各
発電領域予定箇所の光電変換特性に基づき決定す
ることによつて、各発電領域の出力電流値の均一
化が図れるので、半導体光活性層の膜厚や膜質の
不揃があつても最高の光電変換出力を導出するこ
とができる。特に半導体光活性層としてアモルフ
アスシリコン系の膜厚サブミクロンや数ミクロン
程度の薄膜半導体を利用した太陽光発電用の大面
積光起電力装置に本発明製造方法を適用した場合
に効果が大きく、半導体光活性層を支持する基板
表面が曲面状のときより一層の効果を奏する。
く、直列接続される発電領域の各発電面積を、各
発電領域予定箇所の光電変換特性に基づき決定す
ることによつて、各発電領域の出力電流値の均一
化が図れるので、半導体光活性層の膜厚や膜質の
不揃があつても最高の光電変換出力を導出するこ
とができる。特に半導体光活性層としてアモルフ
アスシリコン系の膜厚サブミクロンや数ミクロン
程度の薄膜半導体を利用した太陽光発電用の大面
積光起電力装置に本発明製造方法を適用した場合
に効果が大きく、半導体光活性層を支持する基板
表面が曲面状のときより一層の効果を奏する。
第１図は本発明の要部である光電変換特性の測
定を説明するための斜視図、第２図は斯る測定に
より得られた電流分布図、第３図は本発明製造方
法により製造される直列接続型光起電力装置の断
面図、を夫々示している。 １……基板、３……半導体光活性層、５……モ
ニタ用発電領域、５ａ〜５ｇ……発電領域。
定を説明するための斜視図、第２図は斯る測定に
より得られた電流分布図、第３図は本発明製造方
法により製造される直列接続型光起電力装置の断
面図、を夫々示している。 １……基板、３……半導体光活性層、５……モ
ニタ用発電領域、５ａ〜５ｇ……発電領域。
Claims (1)
- １ 基板の絶縁表面に複数の発電領域を配置せし
め、それらの素子を電気的に直列接続せしめた光
起電力装置の製造方法であつて、上記発電領域の
各発電面積は個別の発電領域への分割に先立つ各
発電領域予定箇所の光電変換特性に基づき決定さ
れた後、個別の発電領域に分割されることを特微
とした光起電力装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206951A JPS6266684A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 光起電力装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206951A JPS6266684A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 光起電力装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6266684A JPS6266684A (ja) | 1987-03-26 |
| JPH0528513B2 true JPH0528513B2 (ja) | 1993-04-26 |
Family
ID=16531720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60206951A Granted JPS6266684A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 光起電力装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6266684A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0648799Y2 (ja) * | 1988-05-18 | 1994-12-12 | 株式会社小松製作所 | 交流薄膜ｅｌ素子 |
| JPH036848U (ja) * | 1989-06-05 | 1991-01-23 | ||
| JP2007012976A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Honda Motor Co Ltd | 太陽電池モジュール |
| US8853527B2 (en) * | 2007-02-16 | 2014-10-07 | Nanogram Corporation | Solar cell structures, photovoltaic panels and corresponding processes |
| EP2058869A1 (de) * | 2007-11-06 | 2009-05-13 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Solarzellenmodul mit angepasster Solarzellenbreite |
| EP2309540A1 (de) * | 2009-10-12 | 2011-04-13 | Inventux Technologies AG | Photovoltaik-Modul |
| KR20150057853A (ko) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양 전지 |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP60206951A patent/JPS6266684A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6266684A (ja) | 1987-03-26 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |