JPS60194581A - 多結晶シリコン太陽電池 - Google Patents
多結晶シリコン太陽電池Info
- Publication number
- JPS60194581A JPS60194581A JP59050412A JP5041284A JPS60194581A JP S60194581 A JPS60194581 A JP S60194581A JP 59050412 A JP59050412 A JP 59050412A JP 5041284 A JP5041284 A JP 5041284A JP S60194581 A JPS60194581 A JP S60194581A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- crystal grain
- crystal
- substrate
- grain diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/10—Semiconductor bodies
- H10F77/16—Material structures, e.g. crystalline structures, film structures or crystal plane orientations
- H10F77/162—Non-monocrystalline materials, e.g. semiconductor particles embedded in insulating materials
- H10F77/164—Polycrystalline semiconductors
- H10F77/1642—Polycrystalline semiconductors including only Group IV materials
-
- 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
- Y02E10/546—Polycrystalline 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】
イ、産業上の利用分野
本発明は多結晶シリコン太１診知、池、％に、＠造型多
結晶シリコンを用いた太陽矩、油に関するものでめる。
結晶シリコンを用いた太陽矩、油に関するものでめる。
口、 従来技術
一般に、多結晶シリコン中の結晶粒界においては、少数
キャリアの再結合速度が太きいため、少数キャリアの平
均寿命が短かく、太陽電池の変換効率も低い欠点を宿し
ている。
キャリアの再結合速度が太きいため、少数キャリアの平
均寿命が短かく、太陽電池の変換効率も低い欠点を宿し
ている。
この欠点を補うだめの多結晶シリコン太陽電池の主な検
討昧題は、多結晶を槁成する結晶粒の平均粒径を大きく
することであった。一方、鋳造法による多結晶シリコン
は、結晶の成長方向を向いた柱状の結晶栴造を肩してい
ることが特徴であり、結晶の成長方向に垂直に基板を切
出せは、基板の一面から他の一面まで同一の結晶粒が到
達している基板が得られ、これを太陽を池に適用した場
合、光により励起された少数キャリアがｐ−ｎ接合に到
達するまでに結晶粒界を横切る必要がなく、効率のよい
太陽電池素子が得られることが判っている。
討昧題は、多結晶を槁成する結晶粒の平均粒径を大きく
することであった。一方、鋳造法による多結晶シリコン
は、結晶の成長方向を向いた柱状の結晶栴造を肩してい
ることが特徴であり、結晶の成長方向に垂直に基板を切
出せは、基板の一面から他の一面まで同一の結晶粒が到
達している基板が得られ、これを太陽を池に適用した場
合、光により励起された少数キャリアがｐ−ｎ接合に到
達するまでに結晶粒界を横切る必要がなく、効率のよい
太陽電池素子が得られることが判っている。
しかしながら、多結晶シリコンインゴットの柱状の結晶
粒径は、一般に、結晶の成長方向により異り、従って、
成長方向に垂直に切出した基板の一％と他の一面で異っ
ている。しかし、従来の多結晶太陽電池素子は、その結
晶粒径の異る面を区別せず、任意に太陽電池素子に適用
していたため、結晶粒径か小さい方の面を受光面とした
場合、光によル励起された少数キャリアがｐ−ｎ接合方
向へ移動するに従い、次第に結晶粒径が小さくなシ、粒
界に捉えられる確率が高く、効率低下の一因となってい
た。
粒径は、一般に、結晶の成長方向により異り、従って、
成長方向に垂直に切出した基板の一％と他の一面で異っ
ている。しかし、従来の多結晶太陽電池素子は、その結
晶粒径の異る面を区別せず、任意に太陽電池素子に適用
していたため、結晶粒径か小さい方の面を受光面とした
場合、光によル励起された少数キャリアがｐ−ｎ接合方
向へ移動するに従い、次第に結晶粒径が小さくなシ、粒
界に捉えられる確率が高く、効率低下の一因となってい
た。
第１図は柱状の結晶構造を有する多結晶シリコン基板を
用いた一般の太陽電池素子の断面を示したものである。
用いた一般の太陽電池素子の断面を示したものである。
第１図において、１はベース領域、２はベース領域と反
対の４箪型の拡散層、３は受光面側電極、４は裏面餉、
極、５は反射防止膜のある受光面、６は柱状結晶粒境界
を示す。このような一般の太陽電池効率では、基板のベ
ース領域１において発生した少数キャリアは、結晶構造
が柱状であるため、途中結晶粒界を横切ることなくＰ−
Ｎｉ合に到達することができる。
対の４箪型の拡散層、３は受光面側電極、４は裏面餉、
極、５は反射防止膜のある受光面、６は柱状結晶粒境界
を示す。このような一般の太陽電池効率では、基板のベ
ース領域１において発生した少数キャリアは、結晶構造
が柱状であるため、途中結晶粒界を横切ることなくＰ−
Ｎｉ合に到達することができる。
第２図は、多結晶シリコンの代表的な製造方法である鋳
造法により得られたシリコンインゴットの断面し１であ
り、鋳造法はシリコンの諸物性から溶融シリコンを底部
から冷却固化する必賛があるが、一般に側面部からの冷
却も避けることができす、第２図に示すように、側＝１
部からも結晶成長が始まシ、シリコンインコツト７の上
部へ連なる結晶粒が成長する。第２図に示すようなイン
ゴットにおいては、上部へ行くに従い結晶粒径が小さく
なっていて、得られる基板の一面と他の−ｍ」で平均結
晶粒径が異っている。
造法により得られたシリコンインゴットの断面し１であ
り、鋳造法はシリコンの諸物性から溶融シリコンを底部
から冷却固化する必賛があるが、一般に側面部からの冷
却も避けることができす、第２図に示すように、側＝１
部からも結晶成長が始まシ、シリコンインコツト７の上
部へ連なる結晶粒が成長する。第２図に示すようなイン
ゴットにおいては、上部へ行くに従い結晶粒径が小さく
なっていて、得られる基板の一面と他の−ｍ」で平均結
晶粒径が異っている。
第３図は従来の多結晶シリコン太陽電池素子の断面を示
した例であるが、結晶の成長方向を無視して太陽電池素
子全形成したため、受光ｈ５の側の結晶粒径が裏面電極
４のある側の粒径より小さくなった場合である。この太
陽−准累すにおいては、ベース領域１において光にょｐ
励起された少数キャリアは、ｐ−ｎ接合方向へ拡散して
ゆくに従い結晶粒径は小さくなるので、粒界に捉えられ
る確率が大きくなり、太ｋｍ池出刃に脣与する割合は小
さい。
した例であるが、結晶の成長方向を無視して太陽電池素
子全形成したため、受光ｈ５の側の結晶粒径が裏面電極
４のある側の粒径より小さくなった場合である。この太
陽−准累すにおいては、ベース領域１において光にょｐ
励起された少数キャリアは、ｐ−ｎ接合方向へ拡散して
ゆくに従い結晶粒径は小さくなるので、粒界に捉えられ
る確率が大きくなり、太ｋｍ池出刃に脣与する割合は小
さい。
ハ０発明の目的
本発明の目的は、結晶方向全無視した太陽電池素子形成
のだめの品質のはらっきを改善した、太陽市、池を提供
するにある。
のだめの品質のはらっきを改善した、太陽市、池を提供
するにある。
二０発明の構成
本発明によれば、太陽を池索子を形成する多結晶シリコ
ン基板の結晶粒の平均粒径が大きい方の而を受光面とし
た多結晶シリコン太陽電池が得られる。
ン基板の結晶粒の平均粒径が大きい方の而を受光面とし
た多結晶シリコン太陽電池が得られる。
ホ、実施例
つぎに本発明を実施例によシ説明する。
第４図は本発明の一実施例に係る太陽電池素子の断面図
である。本例を第３図の従来例と比べると、本例では、
第２図に示すシリコンインゴットから基板を切シ出すに
際し、結晶成長方向に対して平均の結晶粒径が変化する
ことを考慮し、結晶成長方向に附し垂直に切シ出した基
板の両面のうち、平均粒径の大きい方の面を受光面５と
している。
である。本例を第３図の従来例と比べると、本例では、
第２図に示すシリコンインゴットから基板を切シ出すに
際し、結晶成長方向に対して平均の結晶粒径が変化する
ことを考慮し、結晶成長方向に附し垂直に切シ出した基
板の両面のうち、平均粒径の大きい方の面を受光面５と
している。
へ９発明の効果
本発明の太陽電池では、ベース領域１で発生した少数キ
ャリアはＰ−Ｎｉ合方向へ拡散するに従い結晶粒径が大
きくなり、従って、Ｐ−Ｎ接合へ少数キャリアが到達す
る確率は、第３図の従来例に比べ大きくなり、それだけ
太陽電池効率は向上するという効果が得られる。
ャリアはＰ−Ｎｉ合方向へ拡散するに従い結晶粒径が大
きくなり、従って、Ｐ−Ｎ接合へ少数キャリアが到達す
る確率は、第３図の従来例に比べ大きくなり、それだけ
太陽電池効率は向上するという効果が得られる。
第１図は一般の多結晶太陽電池素子の断面図、第２１は
本発明の詳細な説明するための、柱状結晶粒を有する多
結晶シリコンインゴットの断面図、第３図は従来の鋳造
シリコンインゴットから作られた多結晶太陽電池素子の
断面図、第４図は本発明の一実施例に係る太陽電池素子
の断面図である。 １・・・・・・ベース領域、２・・・・・・ベース領域
と反対導電型の拡散層、３・・・・・・受光［ｌ］１電
極、４・・・・・・裏面電極、５・・・・・・受光面、
６・・・・・・結晶粒界、７・・・・・・シリコンイン
ゴット。
本発明の詳細な説明するための、柱状結晶粒を有する多
結晶シリコンインゴットの断面図、第３図は従来の鋳造
シリコンインゴットから作られた多結晶太陽電池素子の
断面図、第４図は本発明の一実施例に係る太陽電池素子
の断面図である。 １・・・・・・ベース領域、２・・・・・・ベース領域
と反対導電型の拡散層、３・・・・・・受光［ｌ］１電
極、４・・・・・・裏面電極、５・・・・・・受光面、
６・・・・・・結晶粒界、７・・・・・・シリコンイン
ゴット。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 多数の結晶粒の集合からなる多結晶シリコン基＆ケ用い
た太陽電池において、前記結晶粒の平均（ｆ！Ｊ 粒径が大きい面を受光向としたことを特徴とする多結晶
シリコン太陽１．池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59050412A JPS60194581A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 多結晶シリコン太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59050412A JPS60194581A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 多結晶シリコン太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60194581A true JPS60194581A (ja) | 1985-10-03 |
Family
ID=12858141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59050412A Pending JPS60194581A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 多結晶シリコン太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60194581A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5369290A (en) * | 1991-04-22 | 1994-11-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Light emission element using a polycrystalline semiconductor material of III-V group compound |
| CN104332530A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-02-04 | 四川钟顺太阳能开发有限公司 | 一种降低切割后太阳电池效率损失的方法以及该方法生产的太阳电池 |
| CN104465815A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-03-25 | 常州时创能源科技有限公司 | 多晶硅太阳能电池片 |
-
1984
- 1984-03-16 JP JP59050412A patent/JPS60194581A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5369290A (en) * | 1991-04-22 | 1994-11-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Light emission element using a polycrystalline semiconductor material of III-V group compound |
| CN104332530A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-02-04 | 四川钟顺太阳能开发有限公司 | 一种降低切割后太阳电池效率损失的方法以及该方法生产的太阳电池 |
| CN104465815A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-03-25 | 常州时创能源科技有限公司 | 多晶硅太阳能电池片 |
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