JPH1126786A - 集積型光発電素子 - Google Patents
集積型光発電素子Info
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- JPH1126786A JPH1126786A JP9179284A JP17928497A JPH1126786A JP H1126786 A JPH1126786 A JP H1126786A JP 9179284 A JP9179284 A JP 9179284A JP 17928497 A JP17928497 A JP 17928497A JP H1126786 A JPH1126786 A JP H1126786A
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- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 21
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
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
Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来型の集積型光発電素子では、部分的に生
じた日陰によって一部の光発電素子のみが非照射状態に
なったにも関わらず、照射状態にある光発電素子で発生
した光起電力をも低下させてしまうという現象がみられ
ていた。 【解決手段】 基準となる光発電素子１および基準とな
る光発電素子１に従属した形状を有する複数の光発電素
子２とからなり、該光発電素子間は相互に電気的に接続
されてなり、かつ所望の起電力を発生してなる。
じた日陰によって一部の光発電素子のみが非照射状態に
なったにも関わらず、照射状態にある光発電素子で発生
した光起電力をも低下させてしまうという現象がみられ
ていた。 【解決手段】 基準となる光発電素子１および基準とな
る光発電素子１に従属した形状を有する複数の光発電素
子２とからなり、該光発電素子間は相互に電気的に接続
されてなり、かつ所望の起電力を発生してなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体層を光発電
層とする集積型光発電素子に関するものである。
層とする集積型光発電素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】すでに実用化されている集積型光発電素
子の平面図を第２図に、平面図２内の実線Ａ−Ｂで切断
した場合の断面図を第３図に示す。
子の平面図を第２図に、平面図２内の実線Ａ−Ｂで切断
した場合の断面図を第３図に示す。
【０００３】第３図において半導体層１３は、アモルフ
ァスシリコンを材質とする発電層である。このアモルフ
ァスシリコン層はさらにＰ型半導体−真性半導体−Ｎ型
半導体からなる３層の積層構造をなしている。
ァスシリコンを材質とする発電層である。このアモルフ
ァスシリコン層はさらにＰ型半導体−真性半導体−Ｎ型
半導体からなる３層の積層構造をなしている。
【０００４】いまここでガラス基板１１側から光入射が
あった場合、入射光は透明導電膜である下部電極１２を
透過して半導体層１３へと達する。半導体層１３中の真
性半導体層では光励起によって正孔と電子対が発生し、
これが真性半導体層の両側に接したＰ、Ｎ半導体にて増
幅された後に、正孔は下部電極１２へ、電子は上部電極
１４ａ、ｂへと導入されていくことから、下部電極１２
は正に、上部電極１４ａ、ｂは負に帯電する。
あった場合、入射光は透明導電膜である下部電極１２を
透過して半導体層１３へと達する。半導体層１３中の真
性半導体層では光励起によって正孔と電子対が発生し、
これが真性半導体層の両側に接したＰ、Ｎ半導体にて増
幅された後に、正孔は下部電極１２へ、電子は上部電極
１４ａ、ｂへと導入されていくことから、下部電極１２
は正に、上部電極１４ａ、ｂは負に帯電する。
【０００５】さらに素子７の下部電極１２と素子６の上
部電極１４とは接続部８にて電気的に接触している。こ
のため素子７と素子６はお互いに直列に接続されている
ことになり、同様にして平面図２において全ての近接す
る素子間は直列に接続され、所望の光起電力を取り出す
ことができるようになる。
部電極１４とは接続部８にて電気的に接触している。こ
のため素子７と素子６はお互いに直列に接続されている
ことになり、同様にして平面図２において全ての近接す
る素子間は直列に接続され、所望の光起電力を取り出す
ことができるようになる。
【０００６】ところで半導体層１３を構成しているアモ
ルファスシリコンは光照射時こそ、抵抗率が下がり比較
的電流を流す低抵抗率体となるものの、非照射時になる
とその抵抗率は数乗のオーダーで上昇してしまい、高抵
抗率体としてほとんど電流を流さなくなる。
ルファスシリコンは光照射時こそ、抵抗率が下がり比較
的電流を流す低抵抗率体となるものの、非照射時になる
とその抵抗率は数乗のオーダーで上昇してしまい、高抵
抗率体としてほとんど電流を流さなくなる。
【０００７】このため光照射時では真性半導体層で発生
した光電流は半導体層中を比較的容易に移動していくの
に対して、非照射時では抵抗率が急上昇し電流の移動は
極めて困難になってしまう。
した光電流は半導体層中を比較的容易に移動していくの
に対して、非照射時では抵抗率が急上昇し電流の移動は
極めて困難になってしまう。
【０００８】さらに平面図２において全ての光発電素子
間は、お互いに直列に接続されている。したがってただ
１つの光発電素子が非照射状態になった場合でも、例え
ば第４図に示すような形状の日陰部１７が光発電素子１
６をすっぽり覆ってしまった場合では、光発電素子１６
は極めて高抵抗率の抵抗体となることから直列に接続さ
れている他の３つの光発電素子で発生した光起電力をも
低下させてしまう要因となってしまう。
間は、お互いに直列に接続されている。したがってただ
１つの光発電素子が非照射状態になった場合でも、例え
ば第４図に示すような形状の日陰部１７が光発電素子１
６をすっぽり覆ってしまった場合では、光発電素子１６
は極めて高抵抗率の抵抗体となることから直列に接続さ
れている他の３つの光発電素子で発生した光起電力をも
低下させてしまう要因となってしまう。
【０００９】この結果、集積型光発電素子の一部のみが
非照射状態になったにも関わらず、集積型光発電素子全
体で発生する光起電力が大幅に低下するという現象が生
じてしまうことになる。
非照射状態になったにも関わらず、集積型光発電素子全
体で発生する光起電力が大幅に低下するという現象が生
じてしまうことになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は部分的に生じ
た日陰によって１つの素子のみが隠されたにも関わら
ず、他の光発電素子で発生した光起電力をも低下させて
しまうという問題を解決しようとするものである。
た日陰によって１つの素子のみが隠されたにも関わら
ず、他の光発電素子で発生した光起電力をも低下させて
しまうという問題を解決しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の集積型光発電素子は下記記載の構造を採用
する。本発明の集積型光発電素子は、基準となる光発電
素子１および基準となる光発電素子１に従属した形状を
有する複数の光発電素子２とからなり、該光発電素子間
は相互に電気的に接続されてなり、かつ所望の起電力を
発生してなることを特徴とする。
め、本発明の集積型光発電素子は下記記載の構造を採用
する。本発明の集積型光発電素子は、基準となる光発電
素子１および基準となる光発電素子１に従属した形状を
有する複数の光発電素子２とからなり、該光発電素子間
は相互に電気的に接続されてなり、かつ所望の起電力を
発生してなることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】基準となる光発電素子１および基
準となる光発電素子１に従属した形状を有する複数の光
発電素子２とからなり、該光発電素子間は相互に電気的
に接続されてなり、かつ所望の起電力を発生してなるこ
とを特徴とする集積型光発電素子である。
準となる光発電素子１に従属した形状を有する複数の光
発電素子２とからなり、該光発電素子間は相互に電気的
に接続されてなり、かつ所望の起電力を発生してなるこ
とを特徴とする集積型光発電素子である。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例における集積型光発電
素子の形状を、平面図１、５、６および平面図１中の実
線Ｃ−Ｄで切断した場合の断面図７を用いて詳細に説明
する。初めに平面構造を説明する。平面図１において、
環形状をした光発電素子１を基準となる素子として定め
る。次に光発電素子１に従属する光発電素子２を、複数
個設置する。このとき光発電素子２は、光発電素子１と
同心円の位置関係を持った環形状をなすものとする。
素子の形状を、平面図１、５、６および平面図１中の実
線Ｃ−Ｄで切断した場合の断面図７を用いて詳細に説明
する。初めに平面構造を説明する。平面図１において、
環形状をした光発電素子１を基準となる素子として定め
る。次に光発電素子１に従属する光発電素子２を、複数
個設置する。このとき光発電素子２は、光発電素子１と
同心円の位置関係を持った環形状をなすものとする。
【００１４】このとき光発電素子２は、所望の起電力を
発生させるのに十分な数だけ設置する。また隣り合う素
子同士は、接続部３で互いに電気的に接続される。さら
に基準となる光発電素子１上には＋端子４を、もっとも
外側に設置された光発電素子２の上には−端子５を設置
する。
発生させるのに十分な数だけ設置する。また隣り合う素
子同士は、接続部３で互いに電気的に接続される。さら
に基準となる光発電素子１上には＋端子４を、もっとも
外側に設置された光発電素子２の上には−端子５を設置
する。
【００１５】次に断面図７を用いて光発電素子１、２と
接続部３の断面構造を説明する。初めに断面図７におい
てガラス２０上には、透明導電膜からなる下部電極２１
が形成される。このとき下部電極２１は光発電素子１の
領域と、接続部３から光発電素子２にわたる領域の２つ
の領域で形成されるが、２つの領域間はお互いが電気的
にコンタクトしないように数１０μｍ程度の隙間を設け
ておく。なお、透明導電膜からなる下部電極２１の材料
には酸化インジウムスズ膜（ＩＴＯ）を用い、膜厚は１
２００μｍとする。
接続部３の断面構造を説明する。初めに断面図７におい
てガラス２０上には、透明導電膜からなる下部電極２１
が形成される。このとき下部電極２１は光発電素子１の
領域と、接続部３から光発電素子２にわたる領域の２つ
の領域で形成されるが、２つの領域間はお互いが電気的
にコンタクトしないように数１０μｍ程度の隙間を設け
ておく。なお、透明導電膜からなる下部電極２１の材料
には酸化インジウムスズ膜（ＩＴＯ）を用い、膜厚は１
２００μｍとする。
【００１６】さらに光発電素子１および２領域において
は、下部電極２１上部に半導体層２２が形成される。こ
の半導体層２２はアモルファスシリコン（a-Ｓｉ）から
なり、さらにＰ型半導体（Ｐ層）、真性半導体（Ｉ
層）、Ｎ型半導体（Ｎ層）の順に積層された３層構造を
持つ。なお各層の膜厚はそれぞれ３００Å、６０００
Å、４００μｍとする。
は、下部電極２１上部に半導体層２２が形成される。こ
の半導体層２２はアモルファスシリコン（a-Ｓｉ）から
なり、さらにＰ型半導体（Ｐ層）、真性半導体（Ｉ
層）、Ｎ型半導体（Ｎ層）の順に積層された３層構造を
持つ。なお各層の膜厚はそれぞれ３００Å、６０００
Å、４００μｍとする。
【００１７】次に半導体層２２の上部に、上部電極２３
が形成される。この上部電極２３は異なるメタル種から
なる２層構造を持ち、半導体層２２と直接コンタクトし
ているメタル層２３ａには膜厚３００μｍのＴｉを、そ
の上部電極となる２３ｂには膜厚２０００μｍのＡｌを
用いる。
が形成される。この上部電極２３は異なるメタル種から
なる２層構造を持ち、半導体層２２と直接コンタクトし
ているメタル層２３ａには膜厚３００μｍのＴｉを、そ
の上部電極となる２３ｂには膜厚２０００μｍのＡｌを
用いる。
【００１８】またこのとき光発電素子１上に積層された
上部電極２３は、光発電素子１側に向かって長く突き出
した光発電素子２の下部電極２１まで延びた形状をと
り、したがって光発電素子１と２は接続部３で電気的に
コンタクトすることになる。
上部電極２３は、光発電素子１側に向かって長く突き出
した光発電素子２の下部電極２１まで延びた形状をと
り、したがって光発電素子１と２は接続部３で電気的に
コンタクトすることになる。
【００１９】同様にして平面図１における全ての隣り合
う光発電素子間は接続部３において接続されることにな
る。
う光発電素子間は接続部３において接続されることにな
る。
【００２０】以上の構成によれば従来型で見られていた
ような、一素子のみが隠されるような日陰が生じたにも
関わらず、照射されている他の素子で発生した光起電力
をも低下させてしまうという現象は防ぐことができる。
以下にその機構を従来型と比較しながら説明する。
ような、一素子のみが隠されるような日陰が生じたにも
関わらず、照射されている他の素子で発生した光起電力
をも低下させてしまうという現象は防ぐことができる。
以下にその機構を従来型と比較しながら説明する。
【００２１】前述のように従来型の集積型光発電素子に
おいては、第４図に示すような日陰が生じた場合には光
起電力が著しく低下してしまう。しかし、本発明による
集積型光発電素子を用いた場合では、第８図に示すよう
な形状を持った日陰部２６がセルを覆った場合でも、素
子２４、素子２５とも完全に日陰に覆われてしまうこと
はない。したがって、各素子とも必ず素子の一部は光照
射を受けることになる。
おいては、第４図に示すような日陰が生じた場合には光
起電力が著しく低下してしまう。しかし、本発明による
集積型光発電素子を用いた場合では、第８図に示すよう
な形状を持った日陰部２６がセルを覆った場合でも、素
子２４、素子２５とも完全に日陰に覆われてしまうこと
はない。したがって、各素子とも必ず素子の一部は光照
射を受けることになる。
【００２２】光照射状態にあるアモルファスシリコン層
は、一部でも光照射を受けていればその部分の抵抗率が
下がり、発生した光電流はその低抵抗率部分を通って容
易に流れていくことができるようになる。したがって、
従来型の集積型光発電素子で見られていたような、完全
に日陰に入ってしまった素子が抵抗体となって他の素子
で発生した光起電力をも低下させるという現象は防ぐこ
とができるようになる。
は、一部でも光照射を受けていればその部分の抵抗率が
下がり、発生した光電流はその低抵抗率部分を通って容
易に流れていくことができるようになる。したがって、
従来型の集積型光発電素子で見られていたような、完全
に日陰に入ってしまった素子が抵抗体となって他の素子
で発生した光起電力をも低下させるという現象は防ぐこ
とができるようになる。
【００２３】
【発明の効果】従来型の集積型光発電素子では、部分的
に生じた日陰によって一部の光発電素子のみが非照射状
態になったにも関わらず、照射状態にある光発電素子で
発生した光起電力をも低下させてしまうという現象がみ
られていた。しかし、本願発明によれば、光起電力を低
下させることなく、安定した光起電力を確保する事が可
能となった。
に生じた日陰によって一部の光発電素子のみが非照射状
態になったにも関わらず、照射状態にある光発電素子で
発生した光起電力をも低下させてしまうという現象がみ
られていた。しかし、本願発明によれば、光起電力を低
下させることなく、安定した光起電力を確保する事が可
能となった。
【図１】本発明の実施例における光発電素子を示す平面
図である。
図である。
【図２】従来における光発電素子を示す平面図である。
【図３】従来における光発電素子を示す断面図である。
【図４】従来における光発電素子を示す平面図である。
【図５】本発明の実施例における光発電素子の平面図で
ある。
ある。
【図６】本発明の実施例における光発電素子の平面図で
ある。
ある。
【図７】本発明の実施例における光発電素子の断面図で
ある。
ある。
【図８】本発明の実施例における光発電素子の平面図で
ある。
ある。
１、２ 光発電素子 ３、８ 接続部 ４、９ ＋端子 ５、１０ −端子 １１、２０ ガラス基板 １２、２１ 下部電極 １３、２２ 半導体膜 １４ａ、１４ｂ 上部電極 １５ 照射状態にある光発電素子 １６ 非照射状態にある光発電素子 １７、２６ 日陰部 １８ 日付表示窓 １９ 秒針
Claims (4)
- 【請求項１】 基準となる光発電素子および基準となる
光発電素子に従属した形状を有する複数の光発電素子と
からなり、該光発電素子間は相互に電気的に接続されて
なり、かつ所望の起電力を発生してなることを特徴とす
る集積型光発電素子。 - 【請求項２】 請求項１の集積型光発電素子において、
基準となる光発電素子１および基準となる光発電素子１
に従属した形状を有する複数の光発電素子２が環形状を
なしていることを特徴とする集積型光発電素子。 - 【請求項３】 請求項１の集積型光発電素子において、
光発電素子の一部に開口部を設けた形状をなしているこ
とを特徴とする集積型光発電素子。 - 【請求項４】 請求項１の集積型光発電素子において、
光発電素子を部分的に欠落させた形状をなしていること
を特徴とする集積型光発電素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9179284A JPH1126786A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 集積型光発電素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9179284A JPH1126786A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 集積型光発電素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1126786A true JPH1126786A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16063148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9179284A Pending JPH1126786A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 集積型光発電素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1126786A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011035270A (ja) * | 2009-08-04 | 2011-02-17 | Sharp Corp | 光電変換装置 |
| JP2012238789A (ja) * | 2011-05-13 | 2012-12-06 | Fujifilm Corp | 半導体装置、太陽電池モジュール、太陽電池ストリングおよび太陽電池アレイ |
| JP2012532456A (ja) * | 2009-06-30 | 2012-12-13 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | 太陽光発電装置 |
| WO2014051889A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Dow Global Technologies Llc | Photo-voltaic device having improved shading degradation resistance |
-
1997
- 1997-07-04 JP JP9179284A patent/JPH1126786A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012532456A (ja) * | 2009-06-30 | 2012-12-13 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | 太陽光発電装置 |
| US8987582B2 (en) | 2009-06-30 | 2015-03-24 | Lg Innotek Co., Ltd. | Solar cell apparatus |
| JP2011035270A (ja) * | 2009-08-04 | 2011-02-17 | Sharp Corp | 光電変換装置 |
| JP2012238789A (ja) * | 2011-05-13 | 2012-12-06 | Fujifilm Corp | 半導体装置、太陽電池モジュール、太陽電池ストリングおよび太陽電池アレイ |
| WO2014051889A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Dow Global Technologies Llc | Photo-voltaic device having improved shading degradation resistance |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |