JPH054825B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH054825B2 JPH054825B2 JP61239513A JP23951386A JPH054825B2 JP H054825 B2 JPH054825 B2 JP H054825B2 JP 61239513 A JP61239513 A JP 61239513A JP 23951386 A JP23951386 A JP 23951386A JP H054825 B2 JPH054825 B2 JP H054825B2
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- JP
- Japan
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- film
- cds
- cdte
- electrode
- carbon
- Prior art date
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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
- 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
- Y02E10/543—Solar cells from Group II-VI materials
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は太陽電池、特に室内民生用機器の電源
として使用可能な印刷型の薄膜CdS／CdTe構造
の光起電力素子に関するものである。
として使用可能な印刷型の薄膜CdS／CdTe構造
の光起電力素子に関するものである。
従来の技術
最近、低価格の太陽電池を製造するために種々
の製造方法による光起電力素子の開発が活発に行
われている。その中で、CdS／CdTe構造の光起
電力素子の製造方法の一つとしてスクリーン印刷
とベルトコンベア炉による焼成を利用した製造方
法がある。この方法の特徴は、製造工程が簡単で
量産性に富み、安価な太陽電池が得られることで
ある。
の製造方法による光起電力素子の開発が活発に行
われている。その中で、CdS／CdTe構造の光起
電力素子の製造方法の一つとしてスクリーン印刷
とベルトコンベア炉による焼成を利用した製造方
法がある。この方法の特徴は、製造工程が簡単で
量産性に富み、安価な太陽電池が得られることで
ある。
以下図面を参照しながら、上述した従来の
CdS／CdTe構造の光起電力素子の一例について
説明する。
CdS／CdTe構造の光起電力素子の一例について
説明する。
第２図Ａ〜Ｄは、スクリーン印刷、ベルト炉焼
成法によつて作製された太陽電池の平面図及び断
面図である。
成法によつて作製された太陽電池の平面図及び断
面図である。
まず、ガラス基板などの透明基板１にスクリー
ン印刷によりCdS層を塗布し、ベルトコンベア炉
にて焼成することによりCdS焼結膜２を製造す
る。次に、このCdS焼結膜２上に同じくスクリー
ン印刷法で所望パターンのCdTe層を塗布し、ベ
ルトコンベア炉で焼成することによりCdTe焼結
膜３を形成する。この上に、CdTe焼結膜３をｐ
型化すると同時にCdTe焼結膜３とオーミツク接
触するカーボンペーストを所望のパターンで印刷
し、熱処理を行うことによりカーボン膜４を得、
CdS／CdTeヘテロ接合を形成する。更にCdS焼
結膜２とオーミツク接触するAgIn電極５とカー
ボン膜４上のAg電極６をスクリーン印刷、コン
ベア炉焼成法によつて形成し、太陽電池素子を製
造していた。
ン印刷によりCdS層を塗布し、ベルトコンベア炉
にて焼成することによりCdS焼結膜２を製造す
る。次に、このCdS焼結膜２上に同じくスクリー
ン印刷法で所望パターンのCdTe層を塗布し、ベ
ルトコンベア炉で焼成することによりCdTe焼結
膜３を形成する。この上に、CdTe焼結膜３をｐ
型化すると同時にCdTe焼結膜３とオーミツク接
触するカーボンペーストを所望のパターンで印刷
し、熱処理を行うことによりカーボン膜４を得、
CdS／CdTeヘテロ接合を形成する。更にCdS焼
結膜２とオーミツク接触するAgIn電極５とカー
ボン膜４上のAg電極６をスクリーン印刷、コン
ベア炉焼成法によつて形成し、太陽電池素子を製
造していた。
上記複数の膜の重ね合せにおいて、CdS焼結膜
２及びAgIn電極５、すなわちマイナス電極と、
カーボン膜４およびAg電極６、すなわちプラス
電極とが接触すると、短絡し、光電特性が低下す
る。一方、光起電流発生部分は、CdS膜２とカー
ボン膜４が印刷されたCdTe膜３とのかさなりあ
つた部分である。この部分を有効受光面積と呼
ぶ。有効受光面積をできるだけ広く、なおかつ、
上記短絡を防ぐ印刷パターンとして、従来CdTe
膜３の大きさはCdS膜２と等しいかもしくは小さ
くし、カーボン膜４はCdTe膜３よりも小さく設
計されていた。
２及びAgIn電極５、すなわちマイナス電極と、
カーボン膜４およびAg電極６、すなわちプラス
電極とが接触すると、短絡し、光電特性が低下す
る。一方、光起電流発生部分は、CdS膜２とカー
ボン膜４が印刷されたCdTe膜３とのかさなりあ
つた部分である。この部分を有効受光面積と呼
ぶ。有効受光面積をできるだけ広く、なおかつ、
上記短絡を防ぐ印刷パターンとして、従来CdTe
膜３の大きさはCdS膜２と等しいかもしくは小さ
くし、カーボン膜４はCdTe膜３よりも小さく設
計されていた。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような、印刷パターン構成
では、印刷時のパターンずれ等によつてCdS膜２
にカーボン膜３が接触する可能性がある。その防
止方法としてカーボン膜４をCdTe膜３よりも大
幅に小さくする方法があるが、前述した有効受光
面積がそれにともない低下する。すなわち、ガラ
ス基板面積当りの光起電力特性が低下する。
では、印刷時のパターンずれ等によつてCdS膜２
にカーボン膜３が接触する可能性がある。その防
止方法としてカーボン膜４をCdTe膜３よりも大
幅に小さくする方法があるが、前述した有効受光
面積がそれにともない低下する。すなわち、ガラ
ス基板面積当りの光起電力特性が低下する。
本発明は上記問題点に鑑み、光電変換に寄与す
る有効受光面積の減少を起こすことなく、CdS膜
２とカーボン膜４との印刷ずれ及びカーボン膜の
にじみ出しによる接触を防止し、リーク電流を大
幅に低下させた光起電力素子を提供するものであ
る。
る有効受光面積の減少を起こすことなく、CdS膜
２とカーボン膜４との印刷ずれ及びカーボン膜の
にじみ出しによる接触を防止し、リーク電流を大
幅に低下させた光起電力素子を提供するものであ
る。
問題点を解決するための手段
上記の問題点を解決するために本発明の光起電
力素子は、第２の膜であるCdTe膜が、第１の膜
であるCdS膜の電極部分以外をすべて覆い、さら
に第３の膜であるカーボン膜が第２の膜である
CdTe膜をはみ出さず、かつ第１の膜であるCdS
膜に対応させてこれと同等以上の大きさにしたも
のである。
力素子は、第２の膜であるCdTe膜が、第１の膜
であるCdS膜の電極部分以外をすべて覆い、さら
に第３の膜であるカーボン膜が第２の膜である
CdTe膜をはみ出さず、かつ第１の膜であるCdS
膜に対応させてこれと同等以上の大きさにしたも
のである。
作 用
本発明は上記した構成によつて第１の膜である
ｎ型半導体膜CdSが第２の膜であるｐ型半導体膜
で覆われているため、第３の膜であるカーボン膜
の印刷ずれやにじみ出しによるCdS膜とカーボン
膜との接触が大幅に減少し、特性歩留が向上す
る。またｐ−ｎ接合界面がCdS電極部分を除く素
子周辺に露出しないため、界面再結合電流も低下
して信頼性が向上する。さらに有効受光面積も増
大し特性も向上する。これらにより室内等の低照
度下においては、リーク電流の減少は大幅な特性
向上につながる。
ｎ型半導体膜CdSが第２の膜であるｐ型半導体膜
で覆われているため、第３の膜であるカーボン膜
の印刷ずれやにじみ出しによるCdS膜とカーボン
膜との接触が大幅に減少し、特性歩留が向上す
る。またｐ−ｎ接合界面がCdS電極部分を除く素
子周辺に露出しないため、界面再結合電流も低下
して信頼性が向上する。さらに有効受光面積も増
大し特性も向上する。これらにより室内等の低照
度下においては、リーク電流の減少は大幅な特性
向上につながる。
実施例
以下本発明の一実施例の光起電力素子につい
て、図面を参照しながら説明する。第１図Ａは本
発明の実施例における光起電力素子の平面図、同
Ｂ，Ｃ，ＤにＡのＢ−B′線、Ｃ−C′線、Ｄ−
D′線に沿つた各断面図を示すものである。
て、図面を参照しながら説明する。第１図Ａは本
発明の実施例における光起電力素子の平面図、同
Ｂ，Ｃ，ＤにＡのＢ−B′線、Ｃ−C′線、Ｄ−
D′線に沿つた各断面図を示すものである。
アルカリ含有量0.3重量％以下のバリウム硼硅
酸ガラス基板１上にスクリーン印刷法でCdS粉末
に融剤として10重量％のCdCl2粉末を添加した
CdSペーストを用いて、第１図に示す用に基板１
周辺に余白を残してCdS層を塗布し、120℃で60
分乾燥後、アルミナ製の焼成容器に入れベルト式
焼成炉にて焼成温度690℃で約１時間焼成して
CdS焼結膜２を形成した。このCdS焼成膜２上に
Cd粉末とTe粉末に、0.5重量％のCdCl2粉末を添
加したCdTe印刷ペーストを用いて、スクリーン
印刷法で、CdS膜２の電極部分以外をCdS膜２の
側面と基板にいたるまですべて覆うパターンの
CdTe層を塗布し、乾燥後、アルミナ製の焼成容
器に入れベルト式焼成炉にて焼成温度580℃で１
時間焼成した。この様に形成されたCdTe焼結膜
３上に適量のアクセプター不純物を添加したカー
ボンペーストを用いて、スクリーン印刷法で、図
に示す様に、CdTe膜３よりははみ出さず、かつ
CdS膜２に対応させてこの膜と同等かもしくは大
きくなるパターンでカーボン層を塗布した。その
後N2雰囲気中において400℃で30分間熱処理する
ことによりカーボン膜４を形成し、この際にカー
ボン中に含まれるアクセプター不純物をCdTe膜
中に拡散させた。次にCdS焼結膜２上に20重量％
のIn粉末を含むAgペーストを用い、CdTe膜３で
覆われていないCdS膜電極部分に所定のパターン
のAgIn電極５を形成し、これを乾燥後、200℃で
40分熱処理することによりCdS焼結膜に対してオ
ーミツク電極を形成した。また、カーボン膜４上
にもAgペーストを塗布し、150℃で30分乾燥する
ことによりAg電極６を形成した。
酸ガラス基板１上にスクリーン印刷法でCdS粉末
に融剤として10重量％のCdCl2粉末を添加した
CdSペーストを用いて、第１図に示す用に基板１
周辺に余白を残してCdS層を塗布し、120℃で60
分乾燥後、アルミナ製の焼成容器に入れベルト式
焼成炉にて焼成温度690℃で約１時間焼成して
CdS焼結膜２を形成した。このCdS焼成膜２上に
Cd粉末とTe粉末に、0.5重量％のCdCl2粉末を添
加したCdTe印刷ペーストを用いて、スクリーン
印刷法で、CdS膜２の電極部分以外をCdS膜２の
側面と基板にいたるまですべて覆うパターンの
CdTe層を塗布し、乾燥後、アルミナ製の焼成容
器に入れベルト式焼成炉にて焼成温度580℃で１
時間焼成した。この様に形成されたCdTe焼結膜
３上に適量のアクセプター不純物を添加したカー
ボンペーストを用いて、スクリーン印刷法で、図
に示す様に、CdTe膜３よりははみ出さず、かつ
CdS膜２に対応させてこの膜と同等かもしくは大
きくなるパターンでカーボン層を塗布した。その
後N2雰囲気中において400℃で30分間熱処理する
ことによりカーボン膜４を形成し、この際にカー
ボン中に含まれるアクセプター不純物をCdTe膜
中に拡散させた。次にCdS焼結膜２上に20重量％
のIn粉末を含むAgペーストを用い、CdTe膜３で
覆われていないCdS膜電極部分に所定のパターン
のAgIn電極５を形成し、これを乾燥後、200℃で
40分熱処理することによりCdS焼結膜に対してオ
ーミツク電極を形成した。また、カーボン膜４上
にもAgペーストを塗布し、150℃で30分乾燥する
ことによりAg電極６を形成した。
以上のように本実施例によれば、CdTe膜が
CdS膜の電極部以外をすべて覆つていることによ
つて、カーボン膜及びAg電極とCdS膜とを接触
が防止でき、リーク電流の減少による光起電力特
性の向上が図れる。また、量産時の印刷位置ずれ
及びペーストにじみ出しによる短絡が減少して生
産歩留が向上する。さらにカーボン膜の大きさを
CdS膜と同等以上にすることによつて従来よりも
有効受光面積を増加でき、光電変換特性も向上す
る。
CdS膜の電極部以外をすべて覆つていることによ
つて、カーボン膜及びAg電極とCdS膜とを接触
が防止でき、リーク電流の減少による光起電力特
性の向上が図れる。また、量産時の印刷位置ずれ
及びペーストにじみ出しによる短絡が減少して生
産歩留が向上する。さらにカーボン膜の大きさを
CdS膜と同等以上にすることによつて従来よりも
有効受光面積を増加でき、光電変換特性も向上す
る。
発明の効果
以上のように本発明は、第２の膜であるCdTe
膜が、第１の膜であるCdS膜の電極部分以外をす
べて覆つており、さらに第３の膜であるカーボン
膜がCdTe膜をはみ出さず、かつCdS膜に対応し
て同膜と同等以上である構造とすることにより、
リーク電流の減少と有効受光面積の向上により特
性が向上し、加えて量産時の生産歩留をも向上さ
せることができる。
膜が、第１の膜であるCdS膜の電極部分以外をす
べて覆つており、さらに第３の膜であるカーボン
膜がCdTe膜をはみ出さず、かつCdS膜に対応し
て同膜と同等以上である構造とすることにより、
リーク電流の減少と有効受光面積の向上により特
性が向上し、加えて量産時の生産歩留をも向上さ
せることができる。
第１図Ａは本発明の実施例における光起電力素
子の平面図、同図Ｂ，Ｃ，ＤはＡのＢ−B′線、
Ｃ−C′線、Ｄ−D′線に沿つた各断面図、第２図Ａ
は従来の光起電力素子の平面図、同図Ｂ，Ｃ，Ｄ
は、ＡのＢ−B′線、Ｃ−C′線、Ｄ−D′線に沿つ
た各断面図である。 １……ガラス基板、２……CdS膜、３……
CdTe膜、４……カーボン膜、５……AgIn電極、
６……Ag電極。
子の平面図、同図Ｂ，Ｃ，ＤはＡのＢ−B′線、
Ｃ−C′線、Ｄ−D′線に沿つた各断面図、第２図Ａ
は従来の光起電力素子の平面図、同図Ｂ，Ｃ，Ｄ
は、ＡのＢ−B′線、Ｃ−C′線、Ｄ−D′線に沿つ
た各断面図である。 １……ガラス基板、２……CdS膜、３……
CdTe膜、４……カーボン膜、５……AgIn電極、
６……Ag電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上に構成されたCdSもしくはCd、Ｓを
含むｎ型化合物半導体からなる第１の膜と、この
第１の膜上に形成されたCdTeもしくはCd、Te
を含む化合物半導体からなる第２の膜と、この第
２の膜をｐ型化するために第２の膜上に形成され
た第３の膜と、これらのｎ型、ｐ型両膜に付着形
成された電極とからなる焼結膜型CdS／CdTe光
起電力素子において、第２の膜が第１の膜の電極
部分以外を第１の膜の側面と基板にいたるまです
べて覆つており、第３の膜が第２の膜をはみ出さ
ず、かつ、第１の膜の電極以外で第１の膜と同等
以上の大きさであることを特徴とする光起電力素
子。 ２ 第３の膜が導電性炭素を主成分とし、第２の
膜に対してアクセプター不純物として働く元素を
添加したペーストを印刷し焼成したものである特
許請求の範囲第１項記載の光起電力素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61239513A JPS6393172A (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 光起電力素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61239513A JPS6393172A (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 光起電力素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6393172A JPS6393172A (ja) | 1988-04-23 |
| JPH054825B2 true JPH054825B2 (ja) | 1993-01-20 |
Family
ID=17045913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61239513A Granted JPS6393172A (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 光起電力素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6393172A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01293577A (ja) * | 1988-05-20 | 1989-11-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 光起電力素子及びその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ZA804528B (en) * | 1979-08-22 | 1981-07-29 | Ses Inc | Electrode for photovoltaic cell |
| JPS57166083A (en) * | 1981-04-07 | 1982-10-13 | Ricoh Co Ltd | Thin film type photoelectric conversion element |
-
1986
- 1986-10-08 JP JP61239513A patent/JPS6393172A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6393172A (ja) | 1988-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |