JPS59144181A - 光電変換装置作製方法 - Google Patents
光電変換装置作製方法Info
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- JPS59144181A JPS59144181A JP58018623A JP1862383A JPS59144181A JP S59144181 A JPS59144181 A JP S59144181A JP 58018623 A JP58018623 A JP 58018623A JP 1862383 A JP1862383 A JP 1862383A JP S59144181 A JPS59144181 A JP S59144181A
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
- H10F19/80—Encapsulations or containers for integrated devices, or assemblies of multiple devices, having photovoltaic cells
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/17—Photovoltaic cells having only PIN junction potential barriers
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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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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】
本発明は、非単結晶半導体を用いた光電変換装の
置￥作製方法であって、特に高効率高信頼性を求めた半
導体装置の作製方法に関する。
導体装置の作製方法に関する。
この発明は、透光性の第１の絶縁基板と、この基板上の
第１の透光性導電膜（以下単にＣＴＦＩという）を有す
る第１の電極と、この電極上に光照射により光起電力を
発生させる少なくとも１つの。
第１の透光性導電膜（以下単にＣＴＦＩという）を有す
る第１の電極と、この電極上に光照射により光起電力を
発生させる少なくとも１つの。
ＰＮまたはＰＩＮ接合を有する非単結晶半導体と、該半
導体上第２の透光性導電膜（以下単にＣｒＦ２という）
よりなる第２の電極により設けられた光電変換素子（以
下単にＰｖＣまたは素子という）を設けてこれをパネル
化した構造の光電変換装置の作製方法に関する。本発明
は光電変換素子の第２の電極（裏面電極ともいう）をＣ
ｒＦ２とすることにより太陽光等の照射光のうち６００
ｎｍ以上の長波長光を第２の電極より後方に放射せしめ
る電極構造を有する。
導体上第２の透光性導電膜（以下単にＣｒＦ２という）
よりなる第２の電極により設けられた光電変換素子（以
下単にＰｖＣまたは素子という）を設けてこれをパネル
化した構造の光電変換装置の作製方法に関する。本発明
は光電変換素子の第２の電極（裏面電極ともいう）をＣ
ｒＦ２とすることにより太陽光等の照射光のうち６００
ｎｍ以上の長波長光を第２の電極より後方に放射せしめ
る電極構造を有する。
即ち本発明は、非単結晶導体に密接する第１および第２
の電極がともに金属ではな（、酸化スズ酸化インジュー
ム、酸化インシューム・スズ等の酸化物よりなるＣＴＦ
とし、従来より知られた電極を構成する金属一般的には
アルミニュームが半導体中にマイグレイｌ−（異常拡散
）をして１５０”Ｃ以上における高温放置テストにおけ
る信頼性の低下をもたらずことを防くことを目的として
いる。
の電極がともに金属ではな（、酸化スズ酸化インジュー
ム、酸化インシューム・スズ等の酸化物よりなるＣＴＦ
とし、従来より知られた電極を構成する金属一般的には
アルミニュームが半導体中にマイグレイｌ−（異常拡散
）をして１５０”Ｃ以上における高温放置テストにおけ
る信頼性の低下をもたらずことを防くことを目的として
いる。
本発明はさらに第１、第２の電極をともにＣＴＦとする
ことにより、複合集積化構造を施すに際しレーザスクラ
イブ法（単にＬＳという）を採用することができ、高生
産性および複合化部におけるａ・要面積の減少即ち実効
変換効率の向上をもたらすことができるという他の特徴
を有する。
ことにより、複合集積化構造を施すに際しレーザスクラ
イブ法（単にＬＳという）を採用することができ、高生
産性および複合化部におけるａ・要面積の減少即ち実効
変換効率の向上をもたらすことができるという他の特徴
を有する。
本発明は加えてこの第２の電極より裏面側に放散する６
００ｎｍ以上の波長の長波長光を裏面に設けて、透光性
充填材を介してさらに第２の透光性絶縁基板より外部に
放散せしめることを特徴としている。
００ｎｍ以上の波長の長波長光を裏面に設けて、透光性
充填材を介してさらに第２の透光性絶縁基板より外部に
放散せしめることを特徴としている。
かくすることにより、この光電変換装置自体の温度上昇
を防くことができ、ひいては効率の低下を防くことがで
きた。
を防くことができ、ひいては効率の低下を防くことがで
きた。
さらに赤外光を含む長波長光を外部に放散するに加えて
、この裏面のガラス基鈑に隣接して太陽熱利用の温水器
を設けることが可能になる。
、この裏面のガラス基鈑に隣接して太陽熱利用の温水器
を設けることが可能になる。
即ら本発明は、短波長光により光電変換を行うとともに
、長波長光により光熱変換をし、それらを一体化して一
般家屋の屋根に配設することにより、太陽光の総合変換
利用９ノ率をきわめて高くできるという他の特徴を有す
る。
、長波長光により光熱変換をし、それらを一体化して一
般家屋の屋根に配設することにより、太陽光の総合変換
利用９ノ率をきわめて高くできるという他の特徴を有す
る。
つまり本発明人の出願による実用新案登録願５３−８３
８３８ （昭和５３年６月１９日出願）「太陽電池」に
示されるごとく、太陽熱利用の温水器の前面の強化ガラ
スの部分を光電変換装置か含まれた合わせガラス構造と
することにより、太陽エネルギーの総合利用効率を高め
るという特徴をも有する。
８３８ （昭和５３年６月１９日出願）「太陽電池」に
示されるごとく、太陽熱利用の温水器の前面の強化ガラ
スの部分を光電変換装置か含まれた合わせガラス構造と
することにより、太陽エネルギーの総合利用効率を高め
るという特徴をも有する。
本発明は、素子の表面および裏面がガラス特にイヒ
×学強化ガラスよりなる無機材料でサンドウィンチされ
た構造を有しており、且つそのひとつの基板上に複数の
素子を複合集積化せしめる構造を有することにより、高
品質高信頼性を有せしめることができた。
た構造を有しており、且つそのひとつの基板上に複数の
素子を複合集積化せしめる構造を有することにより、高
品質高信頼性を有せしめることができた。
まＹ加熱熔融性の透光性充填材である有機物は短波長光
にさらされることがなく、素子をへてきた６００ｎｍ以
上の長波長光にさらされるのみである。
にさらされることがなく、素子をへてきた６００ｎｍ以
上の長波長光にさらされるのみである。
このためこの有機物が光劣化を起こすことがなく高信頼
性を有しめることができるという他の特徴を有す。
性を有しめることができるという他の特徴を有す。
加えて電極に金属材料を用いないため、複合集積の際、
高温を用いるＬＳにおいて、スクライブと同時に異常拡
散してしまうことがな（、複合集積化をする製造工程に
おいても、高信頼性を有することができる。
高温を用いるＬＳにおいて、スクライブと同時に異常拡
散してしまうことがな（、複合集積化をする製造工程に
おいても、高信頼性を有することができる。
さらに従来から知られた蒸着マスク、スクリーン印刷等
を用いるマスク法とはまったく異なり、マスクレス工程
であるＬＳを用いることにより、パネル全体に複合化を
するに際し、その各素子間の連結部の占める割合を全体
の１０％以下一般には５〜７％とすることができた。
を用いるマスク法とはまったく異なり、マスクレス工程
であるＬＳを用いることにより、パネル全体に複合化を
するに際し、その各素子間の連結部の占める割合を全体
の１０％以下一般には５〜７％とすることができた。
このためパネルレヘルでの高効率化をせしめることがで
きるという他の特徴をも有する。
きるという他の特徴をも有する。
従来光電変換装置はｆｆ１１図にその縦断面図が示され
ている如く、透光性基板例えばガラス（１）上に透光性
導電膜（２）として約Ｏ０Ｖの厚さにＩＴＯ，５ｎ０１
等を形成せしめ、さらにプラズマ気相法によりＰＩＮ接
合、ＰＩＮＰＩＮ・・・ＰＩＮ接合を形成して非単結晶
半導体（３）を約Ｏ１父の厚さに積層する。次に裏面電
極をアルミニュームの金属を真空蒸着法により０．３〜
Ｖの厚さに形成した。さらにエポキシ樹脂（５）をコー
チインクし作製した。
ている如く、透光性基板例えばガラス（１）上に透光性
導電膜（２）として約Ｏ０Ｖの厚さにＩＴＯ，５ｎ０１
等を形成せしめ、さらにプラズマ気相法によりＰＩＮ接
合、ＰＩＮＰＩＮ・・・ＰＩＮ接合を形成して非単結晶
半導体（３）を約Ｏ１父の厚さに積層する。次に裏面電
極をアルミニュームの金属を真空蒸着法により０．３〜
Ｖの厚さに形成した。さらにエポキシ樹脂（５）をコー
チインクし作製した。
照射光（１０）は太陽光等が用いられる。しかしかかる
従来の構造においては、信頼性の点において十分でない
。その原因を詳しく調べた結果、裏面電極（４）を構成
する金属が半導体（３）と合金を作らず、１０σＣ以上
代表的には１５０’Ｃの高温放置テストにおいて半導体
中に異常拡散してしまい、約１２〜５０時間で０．５１
Ｉもの深さに混入し、特性例えば変換効率を６％よ゛す
１％以下にまで劣化させ、ふたつの電極間が実質的にシ
ョートしてしまうことが判明した。
従来の構造においては、信頼性の点において十分でない
。その原因を詳しく調べた結果、裏面電極（４）を構成
する金属が半導体（３）と合金を作らず、１０σＣ以上
代表的には１５０’Ｃの高温放置テストにおいて半導体
中に異常拡散してしまい、約１２〜５０時間で０．５１
Ｉもの深さに混入し、特性例えば変換効率を６％よ゛す
１％以下にまで劣化させ、ふたつの電極間が実質的にシ
ョートしてしまうことが判明した。
このためアモルファスまたはセミアモルファスシリコン
等を主成分として用いる非単結晶半導体においては、こ
の半導体と密接する材料は金属ではなく、金属酸化物ま
たは金属窒化物等の化合物の導体であることが最も重要
であることが判明した。
等を主成分として用いる非単結晶半導体においては、こ
の半導体と密接する材料は金属ではなく、金属酸化物ま
たは金属窒化物等の化合物の導体であることが最も重要
であることが判明した。
本発明はかかる実験事実に基づきなされたものであって
、半導体（３）が一つのＰＩＮ接合ををする場合、その
Ｐ型半導体には酸化ススを主成分とするＣＴＦを密接し
て電極を構成せしめ、またＮ型半導体には酸化インジュ
ームまたはＩＴＯ（酸化ススを１０重量％以下含有させ
た酸化インシュ−ム）を密接せしめ、金属を用いない構
造とせしめたことを第一の特徴としている。
、半導体（３）が一つのＰＩＮ接合ををする場合、その
Ｐ型半導体には酸化ススを主成分とするＣＴＦを密接し
て電極を構成せしめ、またＮ型半導体には酸化インジュ
ームまたはＩＴＯ（酸化ススを１０重量％以下含有させ
た酸化インシュ−ム）を密接せしめ、金属を用いない構
造とせしめたことを第一の特徴としている。
第２図は本発明方法により作製された光電変換装置の縦
ＬＭｊ面図を示す。
ＬＭｊ面図を示す。
この光電変換装置は同一透光性基板上に複数の素子を複
合集積化するとともに、パネル構造に枠組みして設けた
ものである。
合集積化するとともに、パネル構造に枠組みして設けた
ものである。
図面において透光性基板（１）上にＩＴＯを１５００〜
２５００ Ｘの厚さに設け、さらに酸化スズを２００〜
５００７１の厚さに設けたＣＴＩ’１（２）が設けられ
ている。
２５００ Ｘの厚さに設け、さらに酸化スズを２００〜
５００７１の厚さに設けたＣＴＩ’１（２）が設けられ
ている。
さらにＰＩＮ接合を有する非単結晶半導体（３）をＰ型
ｓ＋Ｘｃ、−、（’Ｏ＜ ｘ ＜ １例えばｘ ＝ｏ、
ｓ ＞ ＜１ｏｏ７＋＞−■型Ｓｉ （約０．ンｌ−
Ｎ型微結晶Ｓｉ （粒径１００〜２００″Ａ）の構造に
プラスマ気相法にて作製した。さらにこのＮ型半導体に
密接したＩＴＯを１０００〜３０００λ例えば２０００
人の厚さにＣＴＦ２（４）として設けた。
ｓ＋Ｘｃ、−、（’Ｏ＜ ｘ ＜ １例えばｘ ＝ｏ、
ｓ ＞ ＜１ｏｏ７＋＞−■型Ｓｉ （約０．ンｌ−
Ｎ型微結晶Ｓｉ （粒径１００〜２００″Ａ）の構造に
プラスマ気相法にて作製した。さらにこのＮ型半導体に
密接したＩＴＯを１０００〜３０００λ例えば２０００
人の厚さにＣＴＦ２（４）として設けた。
この複合化は基板（１）上の全面にＣＴＦＩを形成した
後、ＬＳにより約２シの＋１ＪにこのＣＴＦＩをスクラ
イブして複数の領域に分ｍ （１７） シて、さらに半
導体（３）を全面に形成した後、半導体（３）およびＣ
ＴＦＩを再ひＬＳにより分離（１１３） した。さらに
ＣＴＦ２（４）を全面に形成した後、ＬＳにより複数の
領域に分離（１９） したものである。かくすると第１
の素子（２０）第２の素子（２１）第３の素子２り （２２）等に分割される。そして例えばその連結部は外
部連結電極り１６）に連結した第１の外部引出し電極用
バソ） （１５）が第１の素子の第２の電極と連結しこ
の第１の素子の第１の電極が（１８）にて第２の素子の
第２の電極と連結して直列接続をして設けられた。さら
に第３の素子（２２）の第１の電極は他の外部引出し電
極用パソｌ−（１５’）と連結し、外部接続電極（１６
’）になっている。
後、ＬＳにより約２シの＋１ＪにこのＣＴＦＩをスクラ
イブして複数の領域に分ｍ （１７） シて、さらに半
導体（３）を全面に形成した後、半導体（３）およびＣ
ＴＦＩを再ひＬＳにより分離（１１３） した。さらに
ＣＴＦ２（４）を全面に形成した後、ＬＳにより複数の
領域に分離（１９） したものである。かくすると第１
の素子（２０）第２の素子（２１）第３の素子２り （２２）等に分割される。そして例えばその連結部は外
部連結電極り１６）に連結した第１の外部引出し電極用
バソ） （１５）が第１の素子の第２の電極と連結しこ
の第１の素子の第１の電極が（１８）にて第２の素子の
第２の電極と連結して直列接続をして設けられた。さら
に第３の素子（２２）の第１の電極は他の外部引出し電
極用パソｌ−（１５’）と連結し、外部接続電極（１６
’）になっている。
かくして同一基板（１）上に複数の素子が複合化されて
いる。さらにこの素子はＰＶＢ（商品名をシーフレック
スともいわれている）の透光性を有する加熱熔融充填材
（７）（０，２〜ｌｍｍ一般には０ 、５ｍｍの厚さ）
により充填されている。
いる。さらにこの素子はＰＶＢ（商品名をシーフレック
スともいわれている）の透光性を有する加熱熔融充填材
（７）（０，２〜ｌｍｍ一般には０ 、５ｍｍの厚さ）
により充填されている。
さらにこの上面には、第２の透光性基板である裏面ガラ
ス（８）が設けられ、（１）（８）とにより合わせガラ
スの構造を有している。
ス（８）が設けられ、（１）（８）とにより合わせガラ
スの構造を有している。
このため素子（２０） （２１） （２２）にて吸
収されフッ なかった６００ｎｍ Ｊ）上の長波長光は、このＰＶＢ
（７）ガラス基板（８）を透過し裏面外に放出され
る。
収されフッ なかった６００ｎｍ Ｊ）上の長波長光は、このＰＶＢ
（７）ガラス基板（８）を透過し裏面外に放出され
る。
図面において、パネルは外側をアルミサツシの枠（１３
）、 （１３’）により囲まれており、これと基板（１
） （８）との間はフチルコム、（１４）、 （１４
）かン 充填され、基板が枠に固定されている。
）、 （１３’）により囲まれており、これと基板（１
） （８）との間はフチルコム、（１４）、 （１４
）かン 充填され、基板が枠に固定されている。
さらに図面においては、照射光（１０）の反対側には、
水冷管（３１）を有する太陽光利用の温水器（３０）を
設けることができるという意味で破線で示している。
水冷管（３１）を有する太陽光利用の温水器（３０）を
設けることができるという意味で破線で示している。
この温水器は屋根側に位置し、水冷管内を太陽光のうら
長波長光（１０）が供給されることにより加熱し、水を
６０〜８０′Ｃに昇温でき、一般家庭では湯等の太陽熱
利用をすることができる。
長波長光（１０）が供給されることにより加熱し、水を
６０〜８０′Ｃに昇温でき、一般家庭では湯等の太陽熱
利用をすることができる。
かかる構造においては、屋根の面積を多く占めることが
ないため、利用効率を高めることができ好都合であった
。
ないため、利用効率を高めることができ好都合であった
。
第３図は本発明の光電変換装置の作製方法に関する製造
工程を示したものである。
工程を示したものである。
即ち第３図（Ａ）はガラス基板（１）好ましくスを基板
カラスとして用いた。この基板（１）上にＣＴＦＩ（２
）を公知の電子ヒーム蒸着法、スプレー法またはＣＶＤ
法により０．１５〜０．２５）Ａの厚さに形成した。こ
の ＣＴＦばＩＴＯ（０，１５〜０．２５／１４） ＋
ＳｎＯ□（２００〜 ５００λ）とした。またノ＼ロゲ
ン元累を添加した５ｎＯｔであってもよい。
カラスとして用いた。この基板（１）上にＣＴＦＩ（２
）を公知の電子ヒーム蒸着法、スプレー法またはＣＶＤ
法により０．１５〜０．２５）Ａの厚さに形成した。こ
の ＣＴＦばＩＴＯ（０，１５〜０．２５／１４） ＋
ＳｎＯ□（２００〜 ５００λ）とした。またノ＼ロゲ
ン元累を添加した５ｎＯｔであってもよい。
さらにこの上にＰＩＮまたはＰＮ接合を少なくとも一つ
有する非単結晶半導体をＰＣＶＤ （プラズマ気相法）
により積層した。一般にはＰ型半導体をシランとメタン
との反応による５ｉｘＣ１（（０＜ ｘ ＜ｌ ｘ ＝
０．８．）として約１００への厚さに形成する。■型半
導体としては水素または弗素が添加された珪素をシラン
または５ｉＦ（のＰＣＶＤにより約０．５の厚さに形成
させた。この時この珪素中の酸素を５ Ｘ １０’ｃ
ｍ’Ｊ）、下好ましくは５λ１０ｃｍ狼下とした。さら
にＮ型半導体を水素にて１０〜２０倍に希釈されたシラ
ンをＰＣＶＤ法によりフォスヒンを混入させ作製した。
有する非単結晶半導体をＰＣＶＤ （プラズマ気相法）
により積層した。一般にはＰ型半導体をシランとメタン
との反応による５ｉｘＣ１（（０＜ ｘ ＜ｌ ｘ ＝
０．８．）として約１００への厚さに形成する。■型半
導体としては水素または弗素が添加された珪素をシラン
または５ｉＦ（のＰＣＶＤにより約０．５の厚さに形成
させた。この時この珪素中の酸素を５ Ｘ １０’ｃ
ｍ’Ｊ）、下好ましくは５λ１０ｃｍ狼下とした。さら
にＮ型半導体を水素にて１０〜２０倍に希釈されたシラ
ンをＰＣＶＤ法によりフォスヒンを混入させ作製した。
すると微結晶化するため、その光吸収特性を少なくする
ことができるに加え、電気伝導度も’）”’ ＞１０
（ｆＬｃｍ）を得ることができる。このＮ型珪素は１０
０〜２００／ｌの厚さを有し、光がこの領域で吸収され
ないように多結晶化することはきわめて重要である。
ことができるに加え、電気伝導度も’）”’ ＞１０
（ｆＬｃｍ）を得ることができる。このＮ型珪素は１０
０〜２００／ｌの厚さを有し、光がこの領域で吸収され
ないように多結晶化することはきわめて重要である。
次にＩＴＯを電子ビーム蒸着法またはＣＶＤ法により０
．１〜０．Ｐ一般にはｏ、′２／１４の厚さに形成した
。開放電圧を大きくするため、本発明においてはＰ型半
導体ここては５ｉｘＣ７４の非単結晶半導体は酸化スズ
ＣＴＦＩと密接せしめ、またＮ型非単結晶半導体（ここ
では微結晶化した珪素）はＣｒＦ２の酸化インジューム
またはＩＴＯと密接せしめた。がくするとひとつの素子
で開放電圧０．９２Ｖを得ることができた。この逆の組
合せとすると０．７８ＶＬか得られなかった。
．１〜０．Ｐ一般にはｏ、′２／１４の厚さに形成した
。開放電圧を大きくするため、本発明においてはＰ型半
導体ここては５ｉｘＣ７４の非単結晶半導体は酸化スズ
ＣＴＦＩと密接せしめ、またＮ型非単結晶半導体（ここ
では微結晶化した珪素）はＣｒＦ２の酸化インジューム
またはＩＴＯと密接せしめた。がくするとひとつの素子
で開放電圧０．９２Ｖを得ることができた。この逆の組
合せとすると０．７８ＶＬか得られなかった。
かくして第３図（Ａ）を得た。
次に第３図（Ｂ）に示すごとくにした。即ち図面におい
て素子（６）上に加熱熔融性・透光性充填材を配置させ
た。この充填材としてＰＶＢ （ポリビニールブチラ
ール）を用いた。つまりこのＰＶＢは室温にて表面に粉
末状の重曹が散布されているため、まず水洗しこの重曹
（重炭酸すトリューム）を除去し、さらに十分に乾燥さ
ゼた。これは２０〜２５°Ｃにて行った。次にこのＰＶ
Ｂ箔を素子（６）状に配設した。さらにその上面に透光
性絶縁基板であるガラス板（８）を配設させた。
て素子（６）上に加熱熔融性・透光性充填材を配置させ
た。この充填材としてＰＶＢ （ポリビニールブチラ
ール）を用いた。つまりこのＰＶＢは室温にて表面に粉
末状の重曹が散布されているため、まず水洗しこの重曹
（重炭酸すトリューム）を除去し、さらに十分に乾燥さ
ゼた。これは２０〜２５°Ｃにて行った。次にこのＰＶ
Ｂ箔を素子（６）状に配設した。さらにその上面に透光
性絶縁基板であるガラス板（８）を配設させた。
かくして第３図（Ｂ）を得た。
さらにこの後これらをオートクレーブ炉内に設置し、こ
のクレープ炉内を真空引きした。
のクレープ炉内を真空引きした。
するとこの素子とＰＶＢ間、ＰＶＢと第２のガラス基板
との間の空気を除去できた、即ち脱気をさせた。
との間の空気を除去できた、即ち脱気をさせた。
この後このクレープ炉内で１００〜１７０’Ｃ一般には
１２０〜１５０’Ｃに加熱し、さらに７〜１２気圧／気
圧例えば１０気圧／Ｃ−圧力を加えて、この加熱された
空気をクレープ炉内に充填することで成就した。
１２０〜１５０’Ｃに加熱し、さらに７〜１２気圧／気
圧例えば１０気圧／Ｃ−圧力を加えて、この加熱された
空気をクレープ炉内に充填することで成就した。
かくしてＰＶＢは溶融し、全体は一体化して第３図（Ｃ
）を得た。
）を得た。
即ち、この透光性充填材は絶縁性を有し、光電変換素子
が設置、Ｊられたその裏面側に充填されている。そのた
めこのＰＶＢが紫外線等の照射による劣化がなく、光信
頼性を有せしめることができた。
が設置、Ｊられたその裏面側に充填されている。そのた
めこのＰＶＢが紫外線等の照射による劣化がなく、光信
頼性を有せしめることができた。
さらに９のＰＶＢの存在により、光電変換装置としての
変換効率の低下がまったくなく、単に耐風圧、耐雨圧、
耐湿度等の信頼性の向上に役立つという大きな特徴を有
する。すなわち本発明はこのＰＶＢを光電変換素子の最
も特性に敏感な光照射面側に設けるのではなく、裏面側
に設ＤＪることにより、製造歩留りを向上させている。
変換効率の低下がまったくなく、単に耐風圧、耐雨圧、
耐湿度等の信頼性の向上に役立つという大きな特徴を有
する。すなわち本発明はこのＰＶＢを光電変換素子の最
も特性に敏感な光照射面側に設けるのではなく、裏面側
に設ＤＪることにより、製造歩留りを向上させている。
図面において明らかなごとく、素子（６）は照射光側は
ガラス（無機材料）よりなる透光性基板を有し、裏面ば
ガラス（無Ｒ１ｆＡ料）によりカバーされ、いわゆる合
わせガラス構造を有し、その内部に素子がその一方の基
板に密接し、複合集稍化をして設けら゛れている。
ガラス（無機材料）よりなる透光性基板を有し、裏面ば
ガラス（無Ｒ１ｆＡ料）によりカバーされ、いわゆる合
わせガラス構造を有し、その内部に素子がその一方の基
板に密接し、複合集稍化をして設けら゛れている。
かかる構造とすることにより、内部に水分等が侵入する
ことがなく、さらに半導体（３）と金属との反応がまっ
たくない理想的な構造を有せしめることができた。
ことがなく、さらに半導体（３）と金属との反応がまっ
たくない理想的な構造を有せしめることができた。
以下に本発明の実施例を加え７さらにその内容を補完す
る。
る。
実施例１
第２図は本発明の実施例の縦断面図である。
図面において、ガラス基板は２０ｃｍ Ｋ ６０ｃｍを
をしている。ひとつの素子は１５ｍｍＸ ２０ｃｍを有
しており４０段の直列接続構造を有する。
をしている。ひとつの素子は１５ｍｍＸ ２０ｃｍを有
しており４０段の直列接続構造を有する。
変換効率の比較は以下のごとくである。
従来例 本発明１ 本発明２ 本発明３開放電圧（Ｖ）
０．８２ ０．９ｊ ３２ ３２短絡
電流（ｍＡ／ｃｍ） １３．１ １５．２ ３３６
３４０曲線因子（％） ５８ ６５
５４ ’ ５４効率（％） ６．３ ９．
０ ４．８４ ４．９０１１Ｔｓ （時間）
３ ＞１０００ ＞１０００ ＞１１
０００ＨＵ （時間）〜２００〜２００ 〜２００
＞ １０００上記表において従来例は第１図の構
造を有し、且つ面積が３ｍｍｘ３ｃｍ （Ｉｃｍｔ）
とした場合の構造である。本発明１は第３図（Ａ）の構
造を有し、裏面電極はＣＴＦ２としＩＴＯにより設けら
れた場合でる。あり、面積は３ｍｍＸ３ｃｍ （Ｉｃ
ｍｔ）とした場合の特性である。本発明２は第２図の構
造であって、２０ｃｍ Ｘ ６０ｃｍの基板に４０段直
列接続させて設け、充填材（７）裏面保護物（８）が設
けられていない場合の特性である。さらに効率はΔＭ
１ （１００ｍＷ ／ｃｍ）での変換効率を示す。ま
たＩＩＴｓは１５０’Ｃ大気中での高温放置テストにお
いて初期値に対し効率が１０％以上の変化が発生するま
での時間をしめす。また＋１Ｕ１１は６５°ｃＲｎ９ｏ
％の雰囲気での湿度テストにおいて１０％以上の変化の
効率を示すまでの時間を示す。
０．８２ ０．９ｊ ３２ ３２短絡
電流（ｍＡ／ｃｍ） １３．１ １５．２ ３３６
３４０曲線因子（％） ５８ ６５
５４ ’ ５４効率（％） ６．３ ９．
０ ４．８４ ４．９０１１Ｔｓ （時間）
３ ＞１０００ ＞１０００ ＞１１
０００ＨＵ （時間）〜２００〜２００ 〜２００
＞ １０００上記表において従来例は第１図の構
造を有し、且つ面積が３ｍｍｘ３ｃｍ （Ｉｃｍｔ）
とした場合の構造である。本発明１は第３図（Ａ）の構
造を有し、裏面電極はＣＴＦ２としＩＴＯにより設けら
れた場合でる。あり、面積は３ｍｍＸ３ｃｍ （Ｉｃ
ｍｔ）とした場合の特性である。本発明２は第２図の構
造であって、２０ｃｍ Ｘ ６０ｃｍの基板に４０段直
列接続させて設け、充填材（７）裏面保護物（８）が設
けられていない場合の特性である。さらに効率はΔＭ
１ （１００ｍＷ ／ｃｍ）での変換効率を示す。ま
たＩＩＴｓは１５０’Ｃ大気中での高温放置テストにお
いて初期値に対し効率が１０％以上の変化が発生するま
での時間をしめす。また＋１Ｕ１１は６５°ｃＲｎ９ｏ
％の雰囲気での湿度テストにおいて１０％以上の変化の
効率を示すまでの時間を示す。
以上の結果より明らかなごとく、裏面をＣＴＦ２とする
ことにより従来例の６．３％より９％にまで効率を向上
させることができた。
ことにより従来例の６．３％より９％にまで効率を向上
させることができた。
かくのごとく、本発明の第１および第２の電極をＣＴＦ
とすることにより、効率を向上させることができるに加
えてＨＴＳにおいて従来例が３時間しか特性を有せなか
ったのに対して１０００時間以上も安定な特性を有する
ことができた。
とすることにより、効率を向上させることができるに加
えてＨＴＳにおいて従来例が３時間しか特性を有せなか
ったのに対して１０００時間以上も安定な特性を有する
ことができた。
さらに本発明を第２図に示すごとく複合簗積化すると実
効変換効率において４．８４％を得ることができ電圧も
３２Ｖを得ることができた。ＨＴＳにおいても、１００
０時間以上を有するがしかし［（ＩＩＭがやはり約２０
０時間とまだ十分ではないことが判明した。
効変換効率において４．８４％を得ることができ電圧も
３２Ｖを得ることができた。ＨＴＳにおいても、１００
０時間以上を有するがしかし［（ＩＩＭがやはり約２０
０時間とまだ十分ではないことが判明した。
このため裏面側にＰＶＢとガラス基板とにより素子をザ
ンドウィソチ構造とさせ、第２図の（，７）、（８）を
設けると、本発明の３に示す如く、実効変換効率を４．
９０％と本発明２と概略同一であるが、ＩＩＵＭにおい
て１０００時間以上の光信軸性をうろことができた。
ンドウィソチ構造とさせ、第２図の（，７）、（８）を
設けると、本発明の３に示す如く、実効変換効率を４．
９０％と本発明２と概略同一であるが、ＩＩＵＭにおい
て１０００時間以上の光信軸性をうろことができた。
合ね一已ガラス構造とするため、さらに耐風圧（５０ｍ
／秒の風速〉ナス１−１耐雨圧テス）・においても本発
明の第２図の構造は最も高い信頼性を有することができ
た。
／秒の風速〉ナス１−１耐雨圧テス）・においても本発
明の第２図の構造は最も高い信頼性を有することができ
た。
また本発明の実施例において、従来例が変換効率６．３
％を有していたが、これば他の手段例えばガラス−ＣＴ
Ｆ界面をテスクチア−化して入射光側の光の反射を少な
（する等により、８〜１０％と向上させることができる
場合、同様に実施例１における本発明Ｌ２，３．におい
ても特性の向上を図ることができることはいうまでもな
い。
％を有していたが、これば他の手段例えばガラス−ＣＴ
Ｆ界面をテスクチア−化して入射光側の光の反射を少な
（する等により、８〜１０％と向上させることができる
場合、同様に実施例１における本発明Ｌ２，３．におい
ても特性の向上を図ることができることはいうまでもな
い。
また本発明においてはひとつのＰＩＮ接合を有する場合
を主として示した。しかしこれにＰＩＮＰＩＮ・・・Ｐ
ＩＮ接合と少な（とも一つのＰＮまたはＰＩＮ接合をさ
せればよく、かかる面から考えると、本発明は光電変換
装置パネルとしてさらに商品化を促進するきわめて重要
な特徴を有していることが判明した。
を主として示した。しかしこれにＰＩＮＰＩＮ・・・Ｐ
ＩＮ接合と少な（とも一つのＰＮまたはＰＩＮ接合をさ
せればよく、かかる面から考えると、本発明は光電変換
装置パネルとしてさらに商品化を促進するきわめて重要
な特徴を有していることが判明した。
加えて例えば４０ｃｍ７１２０ｃｍのＮＥＤＯ規格のパ
ネルを２０ｃｍ ｘ ６０ｃｍを４枚、また２０ｃｍ
ｘ ４０ｃｍを６枚、２０ｃｍＸ２０ｃｍを１２枚、４
０ｃｍ Ｘ ４０ｃｍを３枚と複合化してアルミサツシ
等を枠組みすることが可能である。
ネルを２０ｃｍ ｘ ６０ｃｍを４枚、また２０ｃｍ
ｘ ４０ｃｍを６枚、２０ｃｍＸ２０ｃｍを１２枚、４
０ｃｍ Ｘ ４０ｃｍを３枚と複合化してアルミサツシ
等を枠組みすることが可能である。
第１図は従来の光電変換装置の縦断面図を示す。
第２図は本発明方法により作製された複合集積化特許出
願人
願人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、透光性の第１の絶縁基板と、該基板上の透光性導電
膜をＴｈ’する第１の電極と、該電極上の光照射により
光起電力を発生ずる少なくともひとつのＰＮまたはＰＩ
Ｎ接合ををする非単結晶半導体と、該半導体上の透光性
導電膜よりなる第２の電極とを形成する工程と、透光性
加熱溶融性充填拐を配設し、さらに該充填材上に第２の
透光性基板を形成する工程と、真空引きして脱気を行っ
た後、加熱加圧を施すご□とにより前記充填材を熔融せ
しめて一体化する工程とを有することを特徴とする光電
変換装置作製方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、第１および第２の
透光性基板は、ガラスよりなり、加熱溶融充填材はＰＶ
Ｂ（１弗化ビニール、商品名をテトラ−ともいう）より
なり、１２０〜１５０°Ｃに加熱し、８〜１２気圧／ｃ
ｍ”の加圧を行うことを特徴とする光電変換装置作製方
法。 る光電変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58018623A JPS59144181A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 光電変換装置作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58018623A JPS59144181A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 光電変換装置作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59144181A true JPS59144181A (ja) | 1984-08-18 |
Family
ID=11976745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58018623A Pending JPS59144181A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 光電変換装置作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59144181A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55108780A (en) * | 1979-02-14 | 1980-08-21 | Sharp Corp | Thin film solar cell |
| JPS561582A (en) * | 1979-05-08 | 1981-01-09 | Saint Gobain Vitrage | Method of fabricating solar battery panel |
| JPS57104278A (en) * | 1980-12-22 | 1982-06-29 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Photoelectric converting device |
-
1983
- 1983-02-07 JP JP58018623A patent/JPS59144181A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55108780A (en) * | 1979-02-14 | 1980-08-21 | Sharp Corp | Thin film solar cell |
| JPS561582A (en) * | 1979-05-08 | 1981-01-09 | Saint Gobain Vitrage | Method of fabricating solar battery panel |
| JPS57104278A (en) * | 1980-12-22 | 1982-06-29 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Photoelectric converting device |
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