JPS6130302Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6130302Y2 JPS6130302Y2 JP1981084975U JP8497581U JPS6130302Y2 JP S6130302 Y2 JPS6130302 Y2 JP S6130302Y2 JP 1981084975 U JP1981084975 U JP 1981084975U JP 8497581 U JP8497581 U JP 8497581U JP S6130302 Y2 JPS6130302 Y2 JP S6130302Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- solar cell
- base
- electrodes
- solder
- 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.)
- Expired
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
- H10W72/07541—Controlling the environment, e.g. atmosphere composition or temperature
- H10W72/07554—Controlling the environment, e.g. atmosphere composition or temperature changes in dispositions
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/531—Shapes of wire connectors
- H10W72/536—Shapes of wire connectors the connected ends being ball-shaped
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/541—Dispositions of bond wires
- H10W72/547—Dispositions of multiple bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
- H10W72/874—On different surfaces
- H10W72/884—Die-attach connectors and bond wires
-
- 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
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
(1) 考案の利用分野
本考案は、太陽電池の構造に関し、さらに詳し
く太陽電池の電極の構造に関する。
く太陽電池の電極の構造に関する。
(2) 従来技術
従来の太陽電池の構造は第１図に示すように二
種に大別できる。第１の型は第１図ａにその断面
を示すように、第１の導電形を有する半導体結晶
（たとえばシリコン）１の表面に不純物拡散によ
つて第２の導電形の層２を形成し、裏面の一部を
ｐ−ｎ接合面３を含んで除去して、第一の導電形
領域、第二の導電形領域それぞれに合金化プロセ
スによつて電極４，５を形成し、取出し電極リー
ド７，８を接続した形式のものである。この構造
のものは主に地上用の小型発電装置に用いられて
いた。第２の型は第１図ｂに示すように、第一の
導電形の半導体結晶１１の表面に第二の導電形の
層１２を形成し、ｐ−ｎ接合１３と交叉するよう
に結晶を劈開して、第一の導電形領域１１に合金
化プロセスによつて電極１４を、また第二の導電
形層１２の表面に格子状の電極１５を設けた構造
を有し、電極１４には金属リボン、あるいは金属
網を溶接するか、図に示すように導電性基台１６
に接続されているような形式のものである。これ
は主に入工衛星等宇宙用に用いられていた。
種に大別できる。第１の型は第１図ａにその断面
を示すように、第１の導電形を有する半導体結晶
（たとえばシリコン）１の表面に不純物拡散によ
つて第２の導電形の層２を形成し、裏面の一部を
ｐ−ｎ接合面３を含んで除去して、第一の導電形
領域、第二の導電形領域それぞれに合金化プロセ
スによつて電極４，５を形成し、取出し電極リー
ド７，８を接続した形式のものである。この構造
のものは主に地上用の小型発電装置に用いられて
いた。第２の型は第１図ｂに示すように、第一の
導電形の半導体結晶１１の表面に第二の導電形の
層１２を形成し、ｐ−ｎ接合１３と交叉するよう
に結晶を劈開して、第一の導電形領域１１に合金
化プロセスによつて電極１４を、また第二の導電
形層１２の表面に格子状の電極１５を設けた構造
を有し、電極１４には金属リボン、あるいは金属
網を溶接するか、図に示すように導電性基台１６
に接続されているような形式のものである。これ
は主に入工衛星等宇宙用に用いられていた。
これらに用いられている合金化電極にはニツケ
ル−シリコン合金、あるいはチタン／銀蒸着薄膜
等が用いられ、電極の抵抗を低減し、あわせて電
極の相互接続が容易になるように電極上に半田層
を設けることが行なわれていた。
ル−シリコン合金、あるいはチタン／銀蒸着薄膜
等が用いられ、電極の抵抗を低減し、あわせて電
極の相互接続が容易になるように電極上に半田層
を設けることが行なわれていた。
従来の太陽電池はその大きさが高々２〜３cm径
あるいは２cm角程度であり、特に裏面電極につい
ては、裏面全体にこのような合金化電極を設けて
も何等問題は生じていなかつた。
あるいは２cm角程度であり、特に裏面電極につい
ては、裏面全体にこのような合金化電極を設けて
も何等問題は生じていなかつた。
しかるに、地上用の大出力用太陽電池では、単
体素子が10cm径あるいは10cm角以上にもなり、ま
た、多結晶半導体を第一導電形層あるいはそれの
形成用基台として用いる場合には、上記電極構造
では次に述べるような不都合が生じる。
体素子が10cm径あるいは10cm角以上にもなり、ま
た、多結晶半導体を第一導電形層あるいはそれの
形成用基台として用いる場合には、上記電極構造
では次に述べるような不都合が生じる。
すなわち、
１ 全面に合金層を形成した場合、半田の厚さの
制御が困難で、半田の消費量も多い。
制御が困難で、半田の消費量も多い。
２ 半田層あるいは下地基台との熱膨張係数の差
により、太陽電池に歪みが生じ、製造中に破断
しやすく歩留りが低くなる。
により、太陽電池に歪みが生じ、製造中に破断
しやすく歩留りが低くなる。
３ 下地基台との接続の際、フラツクスから生じ
るガスが太陽電池と下地基台の間隙に封じ込め
られ、太陽電池と下地基台との接触が十分に行
なわれない場合がある。
るガスが太陽電池と下地基台の間隙に封じ込め
られ、太陽電池と下地基台との接触が十分に行
なわれない場合がある。
(3) 考案の目的
本考案はかかる大面積太陽電池の電極形成に伴
なう不都合を解消する新しい電極構造を提供する
ことを目的とする。
なう不都合を解消する新しい電極構造を提供する
ことを目的とする。
(4) 考案の総括説明
本考案の骨子は、太陽電池の電極の合金化領域
を制限して、非受光面に隆起した線状、又は帯状
の第一の電極を、基台表面に隆起した線状、又は
帯状の第二の電極を形成し、これらの第一、第二
の電極を交叉するように配置、接続することによ
り、機械的歪みの緩和、基台との確実な接触、電
極材料の節減を可能とするものである。
を制限して、非受光面に隆起した線状、又は帯状
の第一の電極を、基台表面に隆起した線状、又は
帯状の第二の電極を形成し、これらの第一、第二
の電極を交叉するように配置、接続することによ
り、機械的歪みの緩和、基台との確実な接触、電
極材料の節減を可能とするものである。
(5) 実施例
以下、本考案を実施例を参照して詳細に説明す
る。第２図は本考案の一実施例を示す略図であ
る。２１は円形の太陽電池素子であり、比抵抗
1.6×10-3ohm・cmのｐ形シリコン多結晶板を基
板として、その上にｐ形シリコン層およびｎ形シ
リコン層を形成してメサ型に成型したもので直径
は約50mmである。図ではｎ形層表面に設けた格子
状電極は省略してある。この太陽電池の裏面には
アルミニウムを全面に蒸着し、600℃不活性ガス
中で合金化した後、幅0.3mm、間隔３mmのストラ
イプ状にチタン−銀を蒸着し、ニツケル無電解メ
ツキを施した後、300℃の半田浴に浸漬して、ス
トライプ状の半田電極２２を有する構造とした。
る。第２図は本考案の一実施例を示す略図であ
る。２１は円形の太陽電池素子であり、比抵抗
1.6×10-3ohm・cmのｐ形シリコン多結晶板を基
板として、その上にｐ形シリコン層およびｎ形シ
リコン層を形成してメサ型に成型したもので直径
は約50mmである。図ではｎ形層表面に設けた格子
状電極は省略してある。この太陽電池の裏面には
アルミニウムを全面に蒸着し、600℃不活性ガス
中で合金化した後、幅0.3mm、間隔３mmのストラ
イプ状にチタン−銀を蒸着し、ニツケル無電解メ
ツキを施した後、300℃の半田浴に浸漬して、ス
トライプ状の半田電極２２を有する構造とした。
一方基台２３は銅張エポキシ積層板で、銅電極
を幅0.5mm、間隔４mmのストライプ状部分２４
と、幅２mmの共通帯状部分２５から成る形状に成
型し、300℃の半田浴に浸漬して同形状の半田電
極を形成した。
を幅0.5mm、間隔４mmのストライプ状部分２４
と、幅２mmの共通帯状部分２５から成る形状に成
型し、300℃の半田浴に浸漬して同形状の半田電
極を形成した。
上記の太陽電池と基台とを、各々のストライプ
が直交するように相対して配置し、250℃の雰囲
気で短時間加熱することによつてストライプの交
叉部分を再溶融・凝固せしめ、接続した。
が直交するように相対して配置し、250℃の雰囲
気で短時間加熱することによつてストライプの交
叉部分を再溶融・凝固せしめ、接続した。
上記の電極構造とすることによつて、太陽電池
上への半田電極形成の際には半田とシリコンの熱
膨張係数の差による歪の発生が小さく抑えられ、
多結晶体を用いているにもかかわらず、半田付け
の際の割れ欠け等の不良発生が著るしく減少し
た。また基台への接着工程においても破断不良が
減少し、接触抵抗値の変動が小幅に抑えられるよ
うになつた。
上への半田電極形成の際には半田とシリコンの熱
膨張係数の差による歪の発生が小さく抑えられ、
多結晶体を用いているにもかかわらず、半田付け
の際の割れ欠け等の不良発生が著るしく減少し
た。また基台への接着工程においても破断不良が
減少し、接触抵抗値の変動が小幅に抑えられるよ
うになつた。
前記Al・Si合金層は、太陽電池に背面電界を形
成し、太陽電池の出力電圧を向上させるのに効果
がある。しかし、この場合、半田との接着性が良
くないので、電流取り出しのためのリードとの電
気的接続が困難となる。そこでチタン−銀層を蒸
着すると、チタンがAl・Si合金層に密着し、半田
付けが可能となる。
成し、太陽電池の出力電圧を向上させるのに効果
がある。しかし、この場合、半田との接着性が良
くないので、電流取り出しのためのリードとの電
気的接続が困難となる。そこでチタン−銀層を蒸
着すると、チタンがAl・Si合金層に密着し、半田
付けが可能となる。
以上の様な電極構造とすることにより、取り出
し電極の接着は隆起したストライプの交点で確実
に行なわれ、はがれに対する機械的強度が十分保
たれ、かつ太陽電池の電流取り出しに対しても十
分低い接触抵抗が確保できる。
し電極の接着は隆起したストライプの交点で確実
に行なわれ、はがれに対する機械的強度が十分保
たれ、かつ太陽電池の電流取り出しに対しても十
分低い接触抵抗が確保できる。
(6) まとめ
以上説明したごとく本考案によれば、大面積の
太陽電池あるいは、多結晶半導体基板を用いた太
陽電池素子でも、電極形成による歪発生を抑制
し、基台との確実かつ良好な電気的、機械的接続
を可能ならしめ、しかも原材料の節減をはかるこ
とができる。
太陽電池あるいは、多結晶半導体基板を用いた太
陽電池素子でも、電極形成による歪発生を抑制
し、基台との確実かつ良好な電気的、機械的接続
を可能ならしめ、しかも原材料の節減をはかるこ
とができる。
本考案は実施例に説明した如き構造材料に限定
されない。例えば基台上に形成される隆起したス
トライプ状電極の代りに導電体線条を用いても良
く、あるいはまた基台自体が帯状の溝を有する導
電体であつても本考案の主旨が妨げられない。
されない。例えば基台上に形成される隆起したス
トライプ状電極の代りに導電体線条を用いても良
く、あるいはまた基台自体が帯状の溝を有する導
電体であつても本考案の主旨が妨げられない。
第１図は従来構造の太陽電池の断面図、第２図
は本考案の一実施例を示す図である。 １，１１……第一導電形半導体、４，１４……
合金化電極層、２１……太陽電池、２２，２４…
…ストライプ状電極、１６，２３……基台。
は本考案の一実施例を示す図である。 １，１１……第一導電形半導体、４，１４……
合金化電極層、２１……太陽電池、２２，２４…
…ストライプ状電極、１６，２３……基台。
Claims (1)
- 太陽電池の非受光面に形成した第一の電極と、
第二の電極を有する基台とを接続して成る太陽電
池素子において、上記第一および第二の電極を隆
起した線もしくは帯状と成し、かつ上記第一およ
び第二の電極が交叉するごとく配置して接続した
ことを特徴とする太陽電池の構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981084975U JPS6130302Y2 (ja) | 1981-06-11 | 1981-06-11 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981084975U JPS6130302Y2 (ja) | 1981-06-11 | 1981-06-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56172959U JPS56172959U (ja) | 1981-12-21 |
| JPS6130302Y2 true JPS6130302Y2 (ja) | 1986-09-05 |
Family
ID=29666399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1981084975U Expired JPS6130302Y2 (ja) | 1981-06-11 | 1981-06-11 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130302Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5239076B2 (ja) * | 1971-09-02 | 1977-10-03 |
-
1981
- 1981-06-11 JP JP1981084975U patent/JPS6130302Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56172959U (ja) | 1981-12-21 |
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