JPS59213174A - 太陽電池用基板 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、太陽電池に関し、特に太陽電池の出力特性を
向上させた太陽電池用基板に関するものである。

太陽電池のエネルギー変換効率を決定する要因としては
、光キャリアの収集効率、光の利用効率、電圧因子、曲
線因子の４つがある。このうち光キャリアの収集効率及
び光の利用効率について着目すると、収集効率とは太陽
電池に入射した光に対する外部回路に取り１８１．得る
電流の割合を表わすもので、次式で定義される。

波長λの光が半導体中に入射したとすると、表面からの
距離すなわち光路長Ｘの曲数として電子と正孔の対の発
生率（Ｇ（λ））は次式で与えられる１゜Ｇ（λ）−α
（λ）Ｆ内ｅｘｐ　（−α（λ）・Ｘ〕ここでＦ（λ）
二人射光子数、α（λ）：吸収係数光はｅｘｐ　（−α
（λ）・Ｘ〕の形で吸収されるため、吸収係数α（λ）
の・１＼さな長波畏の光は、光路長Ｘを長くすることが
有効である。

まだ、光の利用効率を高めるためには、入射する大陽光
の一部が反射されるだめの損失を防止する必要がある。

第を図Ｕ、ｐｉ−ｎ５アモルファスシリコン太陽電池の
一般的構造を示したものである。１は基板でステンレス
、アルミニウム、銅等の金属板まタハシリコン層５が形
成されている、１６は透明導電膜、７は格子電極である
。

従来は例えはステンレス基板の場合、表面を鏡面仕上げ
しており、このため入射する太陽光は基板の平滑部によ
って一部が反射されて損失する。

このため基板表面に反射防止膜をコーティングする等の
対策がとられていたが、干渉効果によるため波長範囲に
制限があり、異なった屈折率の反射防止膜を多層形成す
れば工程が多くなりコスト高となる。

以上のことから基板表面に凹凸を設けることによって光
路長を長くするとともに光の反射回数を多くして吸収量
をふやしその損失を防止することが提案されている。し
かし従来提案されているものは単結晶シリコン基板表面
に異方性エツチング技術を用いて凹凸を形成するなどの
方法であって、量産性に適する方法は末だ提案されてい
なかった。

本発明の目的は、基板表面の粒度制御を行なうととによ
って基板表面に凹凸を形成した太陽電池〔実施例１〕 アルミナステンレス等のセラミック基板の表面に粒径０
．０５〜ｌ　Ｑ　ｔｔｍの範囲で均一粒径の金属ベース
トを塗布する。金属ペーストの種類としてはタングステ
ン、モリブデン、ニッケル、アＡ／ミニウム、銀、チタ
ン、マンガン、クロム、コバルト、又はこれらの合金を
用いる。その後、基板を焼成して本発明の基板を得る。

このとき基板（こさらにニッケル、チタン−銀合金をメ
ッキしてもよい。

このようにして得られた基板の表面は、凹凸状態を呈し
ている。

〔実施例２〕 粒径０．０５〜１０μｍの範囲で粒度制御がされている
セラミック原料粒子を用いて基板を形成する。

かかる基板もその表面が凹凸状態を呈している。

以上、基板表面には凹凸が形成されるが、いずれも粒子
の形状が丸みをもちなめらかなものであ次に本発明で得
られた基板の特性について説明する。

は、粒度制御がされていない、粒径が２　＝３μ〃Ｉの
基板である。写真で明らかなように、（ａ）の方が粒子
形状が均一であ妙（ｔ））はバラツキをもっている。

さらにｔａ＋の粒子は丸みをもちなめらかな形状をして
いるのに対し、（ｂ）は形状にバラツキを有している。

これら基板（ａ）及び（ｂｌを用いてアモルファスシリ
コン太陽電池を製作し、その出力特性を比較したものを
第３図に示す。第３図から明らかなよう向上した。

本発明は、以上のように構成されるから粒度制御された
基板表面の凹凸により長波長の光を有効に利用でき、光
の反射損失を小さくできるので、平滑表面の基板を用い
た場合に比べて１５〜２０％易であることがら承産にも
適し製造工程も簡単で基板表面の走査型電子顕微鏡写真
であり、（ａｌは本発明により粒度制御された基板、（
ｂ）は粒度制御がされていない基板である。第３図は第
２図の爪板（ａｌ及び（ｂ）　ｔ　用いたアモルファス
シリコン太陽電池の出力特性を示す電流−°直圧線図で
ある。

１・・・基板　　　５・・・アモルファスシリコン層出
願人　工業技術院長　川　１）裕　部第１図 第８図 開放電圧（Ｖｌ （α） （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 丸みをもった凹凸状態の表面を有する太陽電池用基板。