JPH0779004A - 薄膜太陽電池 - Google Patents
薄膜太陽電池Info
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- JPH0779004A JPH0779004A JP5222680A JP22268093A JPH0779004A JP H0779004 A JPH0779004 A JP H0779004A JP 5222680 A JP5222680 A JP 5222680A JP 22268093 A JP22268093 A JP 22268093A JP H0779004 A JPH0779004 A JP H0779004A
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- 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
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】可とう性基板上に薄膜太陽電池の積層構造を形
成する場合にも基板に歪みが生ぜず、また二つの接合を
重ねた多層構造をもつ薄膜太陽電池も低コストで製作で
きるようにする。 【構成】透光性の可とう性絶縁基板上の一面上には両面
に透明電極層をもつ太陽電池の積層構造を、他面上には
基板側は透明電極層、基板より遠い側に金属電極層をも
つ太陽電池を形成し、基板両面の透明電極層を基板貫通
孔の内面の一側で連結すれば、一面からの入射光で双方
の太陽電池に起電力が生じ、タンデムセルと同一の機能
をもつ構造が低コストでできる。また基板貫通孔の内面
の他側で連結される透明導電材料層を介して一面上のユ
ニットセルの上面の透明電極層と他面上の一つずれたユ
ニットセルの金属電極層を接続すれば、ユニットセルの
直列接続も簡単にできる。
成する場合にも基板に歪みが生ぜず、また二つの接合を
重ねた多層構造をもつ薄膜太陽電池も低コストで製作で
きるようにする。 【構成】透光性の可とう性絶縁基板上の一面上には両面
に透明電極層をもつ太陽電池の積層構造を、他面上には
基板側は透明電極層、基板より遠い側に金属電極層をも
つ太陽電池を形成し、基板両面の透明電極層を基板貫通
孔の内面の一側で連結すれば、一面からの入射光で双方
の太陽電池に起電力が生じ、タンデムセルと同一の機能
をもつ構造が低コストでできる。また基板貫通孔の内面
の他側で連結される透明導電材料層を介して一面上のユ
ニットセルの上面の透明電極層と他面上の一つずれたユ
ニットセルの金属電極層を接続すれば、ユニットセルの
直列接続も簡単にできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可とう性基板上に形成
した非晶質半導体などの接合により太陽光などの光エネ
ルギーを電気エネルギーに変換する薄膜太陽電池に関す
る。
した非晶質半導体などの接合により太陽光などの光エネ
ルギーを電気エネルギーに変換する薄膜太陽電池に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】原料ガスをプラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ
法あるいは熱ＣＶＤ法によって分解することにより形成
される非晶質シリコン (ａ−Si) 太陽電池は、薄膜化や
大面積化が容易という特長をもち、低コスト太陽電池と
して期待されている。この種の太陽電池の構造としては
ａ−Si薄膜のｐｉｎ接合を有するものが一般的である。
ａ−Si太陽電池の変換効率を向上させる一つの方法とし
て、ｉ層の光学ギャップの異なる複数のｐｉｎ接合構造
を積重ねてタンデム構造にすることが挙げられる。図２
はその構造の一例を示し、透光性絶縁基板11の上に透明
電極２を介してそれぞれｉ層41、42をｐ層３および５に
よってはさんだｐｉｎ接合構造が積重ねられ、最上面に
金属電極６が形成されている。この場合、光入射面に近
いｉ層41をｉ層42より光学ギャップの大きい、例えばＣ
をあるいはＯを含むａ−Si層で形成する。一方、一つの
ｐｉｎ接合構造で得られる出力電圧は１Ｖより低いた
め、高い出力電圧を得るには、１枚の基板上の薄膜太陽
電池を複数のユニットセルに分割し、これを直列接続す
ることが行われる。これは、図３に示すように透光性絶
縁基板11上に、酸化すずやＩＴＯ、ZnＯなどの透明導電
材料の薄膜からなる透明電極21、22、23─を短冊状に形
成し、その上に光起電力発生部であるｐｉｎ接合構造を
もつａ−Si層領域31、32、33─を、次いでAlやAgなどの
金属薄膜からなる金属電極61、62、63─を形成したもの
である。そして、透明電極21、ａ−Si層31および金属電
極61の組合わせ、透明電極22、ａ−Si層32および金属電
極62の組合わせ等が各ユニットセルを構成する。一つの
ユニットセルの金属電極の延長部が隣接するユニットセ
ルの透明電極の縁部と接触するように両電極およびａ−
Si層のパターンが形成されて、各ユニットセルは直列に
接続される。このような太陽電池の直列接続構造の形成
は最も一般的には、各層をそれぞれ全面に被着したの
ち、その都度レーザスクライビング法によりパターニン
グすることにより行われる。
法あるいは熱ＣＶＤ法によって分解することにより形成
される非晶質シリコン (ａ−Si) 太陽電池は、薄膜化や
大面積化が容易という特長をもち、低コスト太陽電池と
して期待されている。この種の太陽電池の構造としては
ａ−Si薄膜のｐｉｎ接合を有するものが一般的である。
ａ−Si太陽電池の変換効率を向上させる一つの方法とし
て、ｉ層の光学ギャップの異なる複数のｐｉｎ接合構造
を積重ねてタンデム構造にすることが挙げられる。図２
はその構造の一例を示し、透光性絶縁基板11の上に透明
電極２を介してそれぞれｉ層41、42をｐ層３および５に
よってはさんだｐｉｎ接合構造が積重ねられ、最上面に
金属電極６が形成されている。この場合、光入射面に近
いｉ層41をｉ層42より光学ギャップの大きい、例えばＣ
をあるいはＯを含むａ−Si層で形成する。一方、一つの
ｐｉｎ接合構造で得られる出力電圧は１Ｖより低いた
め、高い出力電圧を得るには、１枚の基板上の薄膜太陽
電池を複数のユニットセルに分割し、これを直列接続す
ることが行われる。これは、図３に示すように透光性絶
縁基板11上に、酸化すずやＩＴＯ、ZnＯなどの透明導電
材料の薄膜からなる透明電極21、22、23─を短冊状に形
成し、その上に光起電力発生部であるｐｉｎ接合構造を
もつａ−Si層領域31、32、33─を、次いでAlやAgなどの
金属薄膜からなる金属電極61、62、63─を形成したもの
である。そして、透明電極21、ａ−Si層31および金属電
極61の組合わせ、透明電極22、ａ−Si層32および金属電
極62の組合わせ等が各ユニットセルを構成する。一つの
ユニットセルの金属電極の延長部が隣接するユニットセ
ルの透明電極の縁部と接触するように両電極およびａ−
Si層のパターンが形成されて、各ユニットセルは直列に
接続される。このような太陽電池の直列接続構造の形成
は最も一般的には、各層をそれぞれ全面に被着したの
ち、その都度レーザスクライビング法によりパターニン
グすることにより行われる。
【０００３】また、基板に剛性のガラス板ではなく、耐
熱性を有する高分子フィルムのような可とう性基板を用
いた薄膜太陽電池は、曲面上に設置可能なこと、軽量、
取扱の容易などの利点をもつものとして注目されてい
る。
熱性を有する高分子フィルムのような可とう性基板を用
いた薄膜太陽電池は、曲面上に設置可能なこと、軽量、
取扱の容易などの利点をもつものとして注目されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、多層構造型の
薄膜太陽電池は、ｐｉｎ接合構造を複数面積層とするた
め、成膜にかかる時間が長くなり、低コスト化を進める
ためには大きな障害となっていた。また、薄膜太陽電池
を可とう性基板上に堆積させユニットセルを直列に接続
する構造においては、次のような問題が存在する。可と
う性基板上に積層されたａ−Si層あるいは透明電極膜と
その基板の応力の違いにより、膜を付けた後にフィルム
自体が歪み、この影響でパターニングによる切断面で金
属電極等のショートが起こり太陽電池としての効率が落
ちてしまう。
薄膜太陽電池は、ｐｉｎ接合構造を複数面積層とするた
め、成膜にかかる時間が長くなり、低コスト化を進める
ためには大きな障害となっていた。また、薄膜太陽電池
を可とう性基板上に堆積させユニットセルを直列に接続
する構造においては、次のような問題が存在する。可と
う性基板上に積層されたａ−Si層あるいは透明電極膜と
その基板の応力の違いにより、膜を付けた後にフィルム
自体が歪み、この影響でパターニングによる切断面で金
属電極等のショートが起こり太陽電池としての効率が落
ちてしまう。
【０００５】本発明の目的は、上記の問題を解決し、可
とう性基板とその上の積層構造との応力の違いによる歪
みが生ぜず、さらに成膜時間を長くすることなく形成さ
れる二層構造をもつ、低コストで高効率の薄膜太陽電池
を提供することにある。
とう性基板とその上の積層構造との応力の違いによる歪
みが生ぜず、さらに成膜時間を長くすることなく形成さ
れる二層構造をもつ、低コストで高効率の薄膜太陽電池
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、可とう性の透光性絶縁基板の一面上に
基板側から第一透明電極層、光電変換半導体層、第二透
明電極層を順次積層してなるユニットセルを複数個、他
面上に基板側から第一透明電極層、光電変換半導体層、
背面電極層を順次積層してなるユニットセルの複数個を
有し、対向する両面上のユニットセルの第一透明電極層
相互間および一面上のユニットセルの第二透明電極層と
他面上のユニットセルに隣接するユニットセルの背面電
極層との間が、それぞれ基板に開けられた貫通孔を対向
する内面に接して通じ、互いに絶縁された導体を介して
接続されたものとする。基板に開けられた貫通孔を通ず
る導体が基板上に形成された透明導電材料層の延長部で
あることが良い。第二透明電極層と背面電極層との接続
が、第二透明電極層および背面電極層の基板に達する延
長部と、基板両面上に形成された透明導電材料層と、そ
の透明導電材料層の一方あるいは双方の基板に開けられ
た貫通孔内への延長部とによって行われ、基板の両面上
に形成された透明導電材料層と光電変換層とが透光性で
絶縁性ないし高抵抗性の材料によって実質的に絶縁され
たことが有効である。また、基板の一側の第一透明電極
層と第二透明電極層とにはさまれた光電変換半導体層の
うちの真性層が、他側の第一透明電極層と背面電極層と
にはさまれた光電変換半導体層のうちの真性層より光学
ギャップの大きい半導体よりなることが目的に合ってい
る。基板の両面に形成されるユニットセルの分割線が、
基板をはさんで対向する位置にあることも有効である。
めに、本発明は、可とう性の透光性絶縁基板の一面上に
基板側から第一透明電極層、光電変換半導体層、第二透
明電極層を順次積層してなるユニットセルを複数個、他
面上に基板側から第一透明電極層、光電変換半導体層、
背面電極層を順次積層してなるユニットセルの複数個を
有し、対向する両面上のユニットセルの第一透明電極層
相互間および一面上のユニットセルの第二透明電極層と
他面上のユニットセルに隣接するユニットセルの背面電
極層との間が、それぞれ基板に開けられた貫通孔を対向
する内面に接して通じ、互いに絶縁された導体を介して
接続されたものとする。基板に開けられた貫通孔を通ず
る導体が基板上に形成された透明導電材料層の延長部で
あることが良い。第二透明電極層と背面電極層との接続
が、第二透明電極層および背面電極層の基板に達する延
長部と、基板両面上に形成された透明導電材料層と、そ
の透明導電材料層の一方あるいは双方の基板に開けられ
た貫通孔内への延長部とによって行われ、基板の両面上
に形成された透明導電材料層と光電変換層とが透光性で
絶縁性ないし高抵抗性の材料によって実質的に絶縁され
たことが有効である。また、基板の一側の第一透明電極
層と第二透明電極層とにはさまれた光電変換半導体層の
うちの真性層が、他側の第一透明電極層と背面電極層と
にはさまれた光電変換半導体層のうちの真性層より光学
ギャップの大きい半導体よりなることが目的に合ってい
る。基板の両面に形成されるユニットセルの分割線が、
基板をはさんで対向する位置にあることも有効である。
【０００７】
【作用】可とう性の透光性基板の両面に光電変換半導体
層を電極層ではさんだ構造が形成され、基板との応力差
が均衡して歪みが生じない。また、電極層が背面電極層
を除いて透明であるため、前面側から入射し基板を通過
する光に対し、双方の光電変換層が光エネルギーを電気
エネルギーに換える機能をもつため、基板の貫通孔を通
ずる導体を介して両面のセルの第一透明電極層相互間を
接続することにより、二つのユニットセルを積層したタ
ンデム構造と同等となり、特に光入射側の太陽電池の光
電変換半導体層のｉ層の光学ギャップを大きくしておく
ことにより、高い変換効率が得られる。そして、基板一
面上のユニットセルの第二透明電極層と基板他面上のユ
ニットセルの背面電極層との間を一つずらして基板の貫
通孔を通ずる別の導体により接続することにより、この
ような２個積層太陽電池を直列接続することも容易にで
きる。そのような基板の貫通孔を通ずる導体を透明導電
材料によって形成するならば、透明電極層と同時に形成
できる利点が生ずる。その場合、この透明導電材料層が
ユニットセルの両極を短絡するのを避けるためには、透
明導電材料層と光電変換半導体層および両第一透明電極
層とを絶縁層あるいは高抵抗層によって絶縁しておく。
この絶縁層あるいは高抵抗層が透光性であるため、その
上の光電変換半導体層は発電に寄与し、無効面積となら
ない。基板をはさむユニットセルの分割線が対称の位置
にあれば一方向から入射し、透光性基板を通るレーザ光
によりそれぞれ基板両面上にある二つの層の同時分割パ
ターニングが可能である。さらに、基板両面の光電変換
半導体層の同時形成も可能で、成膜時間を短くすること
ができる。
層を電極層ではさんだ構造が形成され、基板との応力差
が均衡して歪みが生じない。また、電極層が背面電極層
を除いて透明であるため、前面側から入射し基板を通過
する光に対し、双方の光電変換層が光エネルギーを電気
エネルギーに換える機能をもつため、基板の貫通孔を通
ずる導体を介して両面のセルの第一透明電極層相互間を
接続することにより、二つのユニットセルを積層したタ
ンデム構造と同等となり、特に光入射側の太陽電池の光
電変換半導体層のｉ層の光学ギャップを大きくしておく
ことにより、高い変換効率が得られる。そして、基板一
面上のユニットセルの第二透明電極層と基板他面上のユ
ニットセルの背面電極層との間を一つずらして基板の貫
通孔を通ずる別の導体により接続することにより、この
ような２個積層太陽電池を直列接続することも容易にで
きる。そのような基板の貫通孔を通ずる導体を透明導電
材料によって形成するならば、透明電極層と同時に形成
できる利点が生ずる。その場合、この透明導電材料層が
ユニットセルの両極を短絡するのを避けるためには、透
明導電材料層と光電変換半導体層および両第一透明電極
層とを絶縁層あるいは高抵抗層によって絶縁しておく。
この絶縁層あるいは高抵抗層が透光性であるため、その
上の光電変換半導体層は発電に寄与し、無効面積となら
ない。基板をはさむユニットセルの分割線が対称の位置
にあれば一方向から入射し、透光性基板を通るレーザ光
によりそれぞれ基板両面上にある二つの層の同時分割パ
ターニングが可能である。さらに、基板両面の光電変換
半導体層の同時形成も可能で、成膜時間を短くすること
ができる。
【０００８】
【実施例】図１(a) 〜(f) は、本発明の一実施例の薄膜
太陽電池の製造工程を順に示し、図２、図３と共通の部
分には同一の符号が付されている。可とう性の透光性絶
縁基板１としては、ポリエーテルサルホン、ポリエチレ
ンナフタレートあるいはポリエチレンテレフタレート等
の高分子フィルムが用いられ、この基板１に半径0.５mm
の小孔７を明けたのち、基板１の両面に第一透明電極と
なる透明導電膜２を堆積させる。この際、貫通孔７の内
壁にも透明導電膜２が付着する。次いで、ＹＡＧレーザ
光を一方から入射して両面の同じ位置で第一透明電極膜
２、貫通孔７の中間の部分81および貫通孔７の一方の
端、図では左の端近くを結ぶ部分82を除去して第一透明
電極膜２を分離する〔図１(a) 〕。ただし、分離部82は
貫通孔７の上ではつながっていないが、貫通孔７の内面
を通って反対面側の分離部82につながっている。貫通孔
７は、例えばパンチを用いて機械的に、あるいはレーザ
光を用いて熱的に図４に示すように分散して明ける。貫
通孔７の形状は、透明導電膜２の内壁への付着が良好に
なるように長円形あるいは周囲長がなるべく大きくなる
ような形状にすることも有効である。透明導電膜２に
は、SnＯ2 、ＩＴＯあるいはZnＯを単層あるいは多層構
造で用い、成膜はスパッタ法あるいは蒸着法で行う。次
に、マスクを用いて透光性の樹脂などからなる透光性絶
縁層９により貫通孔７を充填したのち、絶縁層９が貫通
孔７の上から一方の側だけに延びるようにパターニング
する〔図１(b) 〕。しかし、実質的に絶縁することがで
きれば、絶縁層の代わりに透光性の高抵抗材料の膜をス
パッタあるいは蒸着により形成することもできる。
太陽電池の製造工程を順に示し、図２、図３と共通の部
分には同一の符号が付されている。可とう性の透光性絶
縁基板１としては、ポリエーテルサルホン、ポリエチレ
ンナフタレートあるいはポリエチレンテレフタレート等
の高分子フィルムが用いられ、この基板１に半径0.５mm
の小孔７を明けたのち、基板１の両面に第一透明電極と
なる透明導電膜２を堆積させる。この際、貫通孔７の内
壁にも透明導電膜２が付着する。次いで、ＹＡＧレーザ
光を一方から入射して両面の同じ位置で第一透明電極膜
２、貫通孔７の中間の部分81および貫通孔７の一方の
端、図では左の端近くを結ぶ部分82を除去して第一透明
電極膜２を分離する〔図１(a) 〕。ただし、分離部82は
貫通孔７の上ではつながっていないが、貫通孔７の内面
を通って反対面側の分離部82につながっている。貫通孔
７は、例えばパンチを用いて機械的に、あるいはレーザ
光を用いて熱的に図４に示すように分散して明ける。貫
通孔７の形状は、透明導電膜２の内壁への付着が良好に
なるように長円形あるいは周囲長がなるべく大きくなる
ような形状にすることも有効である。透明導電膜２に
は、SnＯ2 、ＩＴＯあるいはZnＯを単層あるいは多層構
造で用い、成膜はスパッタ法あるいは蒸着法で行う。次
に、マスクを用いて透光性の樹脂などからなる透光性絶
縁層９により貫通孔７を充填したのち、絶縁層９が貫通
孔７の上から一方の側だけに延びるようにパターニング
する〔図１(b) 〕。しかし、実質的に絶縁することがで
きれば、絶縁層の代わりに透光性の高抵抗材料の膜をス
パッタあるいは蒸着により形成することもできる。
【０００９】次の工程は、ａ−Si層のｐｉｎ構造を両面
に形成する。基板１の上面上にｎ形ａ−Siからなるｎ層
５、ａ−SiＣあるいはａ−SiＯからなるｉ層41、ｐ形ａ
−Siからなるｐ層３を積層し、下面上にｐ形ａ−Siから
なるｐ層３、ａ−Siからなるｉ層42、ｎ形ａ−Siからな
るｎ層５を積層する〔図１(c) 〕。この積層は、基板１
で分離される二つの反応室を用いることにより、プラズ
マＣＶＤ法で同時に行うことができる。また、両面上の
ｐｉｎ構造の層の順をいずれも逆にすることもできる。
に形成する。基板１の上面上にｎ形ａ−Siからなるｎ層
５、ａ−SiＣあるいはａ−SiＯからなるｉ層41、ｐ形ａ
−Siからなるｐ層３を積層し、下面上にｐ形ａ−Siから
なるｐ層３、ａ−Siからなるｉ層42、ｎ形ａ−Siからな
るｎ層５を積層する〔図１(c) 〕。この積層は、基板１
で分離される二つの反応室を用いることにより、プラズ
マＣＶＤ法で同時に行うことができる。また、両面上の
ｐｉｎ構造の層の順をいずれも逆にすることもできる。
【００１０】このあと、両面の第一透明電極膜の分離部
81の上に積層されたｐｉｎ構造のａ−Si層30に一方向か
らレーザ光を照射し、分離部81より少し絶縁層９の方に
ずれた位置で切断し、分離部83を形成する〔図１(d)
〕。レーザ光は、ａ−Si層のｎ層、ｉ層、ｐ層のみを
切断し、第一透明電極膜２および絶縁体層９はそのまま
の状態を保つことになる。次いで、光入射側に第二透明
電極膜12を堆積させ、同時に基板の反対側に金属電極膜
６を堆積させ、両面の分離部83にも充填させる〔図１
(e) 〕。第二透明電極膜12にはSnＯ2 やＩＴＯ、ZnＯ等
が使用でき、金属電極膜６にはAg、Al、Cr等の低抵抗導
電膜を単体あるいは複数組合わせた形で使用できる。分
離部83を充填した第二透明電極膜12および金属電極膜６
は、第一透明電極膜２と絶縁体層９あるいはａ−Si層30
によって絶縁されている。
81の上に積層されたｐｉｎ構造のａ−Si層30に一方向か
らレーザ光を照射し、分離部81より少し絶縁層９の方に
ずれた位置で切断し、分離部83を形成する〔図１(d)
〕。レーザ光は、ａ−Si層のｎ層、ｉ層、ｐ層のみを
切断し、第一透明電極膜２および絶縁体層９はそのまま
の状態を保つことになる。次いで、光入射側に第二透明
電極膜12を堆積させ、同時に基板の反対側に金属電極膜
６を堆積させ、両面の分離部83にも充填させる〔図１
(e) 〕。第二透明電極膜12にはSnＯ2 やＩＴＯ、ZnＯ等
が使用でき、金属電極膜６にはAg、Al、Cr等の低抵抗導
電膜を単体あるいは複数組合わせた形で使用できる。分
離部83を充填した第二透明電極膜12および金属電極膜６
は、第一透明電極膜２と絶縁体層９あるいはａ−Si層30
によって絶縁されている。
【００１１】さらに、図１(e) で形成した第二透明電極
膜12と金属電極膜６をそれぞれレーザにより分離部84、
85で切断してユニットセル間の分離を行う〔図１(f)
〕。第二透明電極膜12の分離部84は、第一透明電極膜
２の分離部81の位置に形成され、金属電極膜６の分離部
85は絶縁体層９の上に形成される。この結果、図におい
て基板１の下部に存在する金属電極膜６と第一透明電極
膜２の間にあるユニットセルの第一透明電極膜が、貫通
孔７内でつながる第一透明電極膜２および分離部83に充
填した第二透明電極膜12により、隣接するユニットセル
の基板１をはさんで上部に存在する第一、第二透明電極
膜２、12の間にあるユニットセルの第二透明電極膜12に
接続され、そのユニットセルの第一透明電極膜２は貫通
孔７を通って直下にあるユニットセルの第一透明電極膜
２と連結されているため、各ユニットセルが直列接続さ
れる。すなわち、基板は両面に形成されたバンドギャッ
プの広いａ−SiＣなどからなるｉ層41を有するユニット
セルと、ａ−Siからなるｉ層42を有するユニットセルが
直列接続されるので、図３に示したタンデム構造と同一
構成ができ上がり、さらにそれが基板１の板面方向で直
列接続されることになる。
膜12と金属電極膜６をそれぞれレーザにより分離部84、
85で切断してユニットセル間の分離を行う〔図１(f)
〕。第二透明電極膜12の分離部84は、第一透明電極膜
２の分離部81の位置に形成され、金属電極膜６の分離部
85は絶縁体層９の上に形成される。この結果、図におい
て基板１の下部に存在する金属電極膜６と第一透明電極
膜２の間にあるユニットセルの第一透明電極膜が、貫通
孔７内でつながる第一透明電極膜２および分離部83に充
填した第二透明電極膜12により、隣接するユニットセル
の基板１をはさんで上部に存在する第一、第二透明電極
膜２、12の間にあるユニットセルの第二透明電極膜12に
接続され、そのユニットセルの第一透明電極膜２は貫通
孔７を通って直下にあるユニットセルの第一透明電極膜
２と連結されているため、各ユニットセルが直列接続さ
れる。すなわち、基板は両面に形成されたバンドギャッ
プの広いａ−SiＣなどからなるｉ層41を有するユニット
セルと、ａ−Siからなるｉ層42を有するユニットセルが
直列接続されるので、図３に示したタンデム構造と同一
構成ができ上がり、さらにそれが基板１の板面方向で直
列接続されることになる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、半導体層および透明電
極層からなるユニットセルを、基板の両面に同時に形成
できることから成膜に有する時間の短縮が図られる。さ
らに、基板両面のユニットセルからなるタンデム型の多
層構造が実現でき、その直列接続構造を容易にできるの
で、高効率の薄膜太陽電池が低コストで作製可能とな
る。また、可とう性基板の両面に半導体層および透明電
極層を堆積させることで、基板の歪みの発生を防止する
ことができる。そのほか、両面の半導体層および透明電
極層を同時にレーザパターニングすることで、工程を簡
素化することを可能にする効果がある。
極層からなるユニットセルを、基板の両面に同時に形成
できることから成膜に有する時間の短縮が図られる。さ
らに、基板両面のユニットセルからなるタンデム型の多
層構造が実現でき、その直列接続構造を容易にできるの
で、高効率の薄膜太陽電池が低コストで作製可能とな
る。また、可とう性基板の両面に半導体層および透明電
極層を堆積させることで、基板の歪みの発生を防止する
ことができる。そのほか、両面の半導体層および透明電
極層を同時にレーザパターニングすることで、工程を簡
素化することを可能にする効果がある。
【図１】本発明の一実施例の薄膜太陽電池の製造工程を
(a) から(f) の順に示す断面図
(a) から(f) の順に示す断面図
【図２】従来のタンデム構造薄膜太陽電池の断面図
【図３】従来の直列接続型薄膜太陽電池の断面図
【図４】図１の薄膜太陽電池の透視平面図
１ 可とう性透光性絶縁基板 ２ 第一透明電極膜 12 第二透明電極膜 ３ ｐａ−Si層 41 ｉａ−SiＣ層 42 ｉａ−Si層 ５ ｎａ−Si層 ６ 金属電極膜 ７ 貫通孔 82、83、84、85 分離部 ９ 絶縁体層
Claims (5)
- 【請求項１】可とう性の透光性絶縁基板の一面上に基板
側から第一透明電極層、光電変換半導体層、第二透明電
極層を順次積層してなるユニットセルを複数個、他面上
に基板側から第一透明電極層、光電変換半導体層、背面
電極層を順次積層してなるユニットセルを複数個有し、
対向する両面上のユニットセルの第一透明電極層相互間
および一面上のユニットセルの第二透明電極層と他面上
のユニットセルに隣接するユニットセルの背面電極層と
の間が、それぞれ基板に開けられた貫通孔の対向する内
面に接して通じ、互いに絶縁された導体を介して接続さ
れたことを特徴とする薄膜太陽電池。 - 【請求項２】基板に開けられた貫通孔を通ずる導体が基
板上に形成された透明導電材料層の延長部である請求項
１記載の薄膜太陽電池。 - 【請求項３】第二透明電極層と背面電極層との接続が、
第二透明電極層および背面電極層の基板に達する延長部
と、基板の両面上に形成された透明導電材料層と、その
透明導電材料層の一方あるいは双方の基板に開けられた
貫通孔内への延長部とによって行われ、基板の両面上に
形成された透明導電材料層と光電変換半導体層とが透光
性で絶縁性ないし高抵抗性の材料よりなる層によって実
質的に絶縁された請求項１あるいは２記載の薄膜太陽電
池。 - 【請求項４】基板の一側の第一透明電極層と第二透明電
極層とにはさまれた光電変換半導体層のうちの真性層
が、他側の第一透明電極層と背面電極層とにはさまれた
光電変換半導体層のうちの真性層より光学ギャップの大
きい半導体よりなる請求項１ないし３のいずれかに記載
の薄膜太陽電池。 - 【請求項５】基板の両面に形成されるユニットセルの分
割線が、基板をはさんで対向する位置にある請求項１な
いし４のいずれかに記載の薄膜太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5222680A JPH0779004A (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 薄膜太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5222680A JPH0779004A (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 薄膜太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0779004A true JPH0779004A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=16786243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5222680A Pending JPH0779004A (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 薄膜太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0779004A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008016595A (ja) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | Nikkeikin Aluminium Core Technology Co Ltd | 太陽光発電装置 |
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-
1993
- 1993-09-08 JP JP5222680A patent/JPH0779004A/ja active Pending
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