JPS635576A - 太陽電池 - Google Patents
太陽電池Info
- Publication number
- JPS635576A JPS635576A JP61149921A JP14992186A JPS635576A JP S635576 A JPS635576 A JP S635576A JP 61149921 A JP61149921 A JP 61149921A JP 14992186 A JP14992186 A JP 14992186A JP S635576 A JPS635576 A JP S635576A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- gaas
- protrusion
- peripheral part
- recessed parts
- 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
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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
- Y02E10/544—Solar cells from Group III-V materials
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は例えば宇宙等で使用される太陽゛電池。
特にＧａＡｓ太陽電池の軽量化に関するものである。
第３図は従来の宇宙用等に使用されているＧａＡ３太陽
電池の一例の斜視断面図である０図において、１１１は
ＧａＡｓ太陽電池基板、１はｐ−ＡｌＧａＡｓ又はｐ−
ＧａＡｓ層、２はｎ−ＧａＡｓ層、３は反射防止膜を形
成した受光面、４はｐ層の金属電極、５はｎ層の裏面電
極である。ｄｏはＧａＡｓ太陽電池の基板厚みであり、
このｄｏは例えば２７０〜３００μｍである。金属電極
４には通常Ｔ ｉ−ＡｇあるいはＡｕ−Ｚｎ−Ａｇが使
用され、裏面電極５にはＡｕ／Ｇｅ−Ｎ１−Ａｕ−Ａｇ
が形成されている。Ａｇの厚みはＧａＡｓ太陽電池を直
列、並列にアセンブリするために通常４〜５μｍの厚み
に形成されている。また、＃各金属電極４は最大の効率
が得られるように細かいパターンに形成されているが、
裏面電極５は全面に形成されている。
電池の一例の斜視断面図である０図において、１１１は
ＧａＡｓ太陽電池基板、１はｐ−ＡｌＧａＡｓ又はｐ−
ＧａＡｓ層、２はｎ−ＧａＡｓ層、３は反射防止膜を形
成した受光面、４はｐ層の金属電極、５はｎ層の裏面電
極である。ｄｏはＧａＡｓ太陽電池の基板厚みであり、
このｄｏは例えば２７０〜３００μｍである。金属電極
４には通常Ｔ ｉ−ＡｇあるいはＡｕ−Ｚｎ−Ａｇが使
用され、裏面電極５にはＡｕ／Ｇｅ−Ｎ１−Ａｕ−Ａｇ
が形成されている。Ａｇの厚みはＧａＡｓ太陽電池を直
列、並列にアセンブリするために通常４〜５μｍの厚み
に形成されている。また、＃各金属電極４は最大の効率
が得られるように細かいパターンに形成されているが、
裏面電極５は全面に形成されている。
ところで、人工衛星等に搭載される太陽電池は、ロケッ
トの打上げ能力あるいは経済的な観点から、太陽電池の
単位重量当りの電気出力（重量比出力）が大きいことが
要求される。従来の２ｃｍ Ｘ ２ ａｍ”。
トの打上げ能力あるいは経済的な観点から、太陽電池の
単位重量当りの電気出力（重量比出力）が大きいことが
要求される。従来の２ｃｍ Ｘ ２ ａｍ”。
厚み３００μｍのＧａＡｓ太陽電池の場合重量比出力は
約１５０ ｍ Ｗ ／ ｇ程度である。
約１５０ ｍ Ｗ ／ ｇ程度である。
ところで、ＧａＡｓ太陽電池の重量比出力を太き（する
には、変換効率を上げるかあるいは基板厚みを薄クシて
重量を小さくすることである。しかし、変換効率を上げ
るには限界があり、また例えば基板厚みを１００〜１５
０μｍに薄くするとＧａＡｓ太陽電池の機械的強度が低
下し、製造中あるいは厳しい熱衝撃試験等でセル割れや
破壊が生じるという問題点があった。また、人工衛星等
に搭載される太陽電池には例えば−１４０℃〜＋１００
℃の熱サイクルが加わるが、従来の太陽電池では裏面の
金属電極が全面に形成されているので、電極材料と太陽
電池基板との熱膨張係数のちがいによる歪や応力が生じ
、時には破壊に至るという問題があった。
には、変換効率を上げるかあるいは基板厚みを薄クシて
重量を小さくすることである。しかし、変換効率を上げ
るには限界があり、また例えば基板厚みを１００〜１５
０μｍに薄くするとＧａＡｓ太陽電池の機械的強度が低
下し、製造中あるいは厳しい熱衝撃試験等でセル割れや
破壊が生じるという問題点があった。また、人工衛星等
に搭載される太陽電池には例えば−１４０℃〜＋１００
℃の熱サイクルが加わるが、従来の太陽電池では裏面の
金属電極が全面に形成されているので、電極材料と太陽
電池基板との熱膨張係数のちがいによる歪や応力が生じ
、時には破壊に至るという問題があった。
本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、ＧａＡｓ太陽電池の機械的強度を損なわずに重
量を軽量化し、大きな重量比出力を持つＧａＡｓ太陽電
池を得ることを目的とする。
もので、ＧａＡｓ太陽電池の機械的強度を損なわずに重
量を軽量化し、大きな重量比出力を持つＧａＡｓ太陽電
池を得ることを目的とする。
この発明に係るＧａＡｓ太陽電池は、裏面の周辺部を含
み格子状に凸部が残るよう、エツチングにより複数の凹
部を形成し、上記凸部上のみに金属電極を形成するよう
にしたものである。
み格子状に凸部が残るよう、エツチングにより複数の凹
部を形成し、上記凸部上のみに金属電極を形成するよう
にしたものである。
この発明においては、裏面に設けられた凹部が、ＧａＡ
ｓ太陽電池の重量を低減し、凸部はこ、のＧａＡｓ太陽
電池の機械的強度を保持する。また、金属電極が凸部上
のみに形成されているので、熱ストレスによる太陽電池
の歪や割れ等を防ぐことが出来る。
ｓ太陽電池の重量を低減し、凸部はこ、のＧａＡｓ太陽
電池の機械的強度を保持する。また、金属電極が凸部上
のみに形成されているので、熱ストレスによる太陽電池
の歪や割れ等を防ぐことが出来る。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による２ＣＩＩＸ２１Ｊａ
のＧａＡｓ太陽電池の斜視断面図である０図において、
１００はＧａＡｓ太陽電池基板、６は凹部、５は凸部、
ｄ、は凹部の深さ、ｄｔは凹部の基板厚み、ａ、ｂはそ
れぞれ格子状の凹部、凸部の巾、Ｃは周辺部の凸部の巾
である。ｄｏは全体の基板厚みで２８０ μｍ、 ａ
、は１５０ μｍ、 ｄｚは１３０ μｍ、 ｃは
２ｍ、ａは４ｍ、ｂは１ｎである。この形状は種々の場
合が考えられるが、周辺部の凸部の巾は機械的強度を保
持するために２ｆｌ程度必要である。また、ａ ／ ｂ
の比は４あるいは５程度でよい、２１面電極は凸部５の
みに形成され、凹部６には形成されない。
図はこの発明の一実施例による２ＣＩＩＸ２１Ｊａ
のＧａＡｓ太陽電池の斜視断面図である０図において、
１００はＧａＡｓ太陽電池基板、６は凹部、５は凸部、
ｄ、は凹部の深さ、ｄｔは凹部の基板厚み、ａ、ｂはそ
れぞれ格子状の凹部、凸部の巾、Ｃは周辺部の凸部の巾
である。ｄｏは全体の基板厚みで２８０ μｍ、 ａ
、は１５０ μｍ、 ｄｚは１３０ μｍ、 ｃは
２ｍ、ａは４ｍ、ｂは１ｎである。この形状は種々の場
合が考えられるが、周辺部の凸部の巾は機械的強度を保
持するために２ｆｌ程度必要である。また、ａ ／ ｂ
の比は４あるいは５程度でよい、２１面電極は凸部５の
みに形成され、凹部６には形成されない。
第２図は上記実施例のＧａＡｓ太陽電池の裏面の凹凸を
形成するプロセスを示す図である０図において、図（′
ｂ）は図（ａ）のＧａＡｓ基板１１１の両面にレジスト
７をコーティングする工程、図（１１，）は裏面１橿５
およびＧａＡｓ基板１１１を選択的にエツチングする工
程である。この図（Ｃ）の工程では、まずＡｇを硝酸系
のエツチング液でエツチングし、下地のＡｕ／Ｇｅ−Ｎ
ｉ−Ａｕをゴールドストリッパおよび硝酸系のエツチン
グ液でエツチングする。更に、ＧａＡｓ基板１１１を酒
石酸および過酸化水素の混合液でエツチングする。この
ときのエツチングレートは１μｍ／＋ｗｉｎ程度であり
、従って１５０μｍエツチングするには約１５０分必要
である０図（ｄ）はこれらのエツチング終了後、レジス
ト７を除去する工程である。
形成するプロセスを示す図である０図において、図（′
ｂ）は図（ａ）のＧａＡｓ基板１１１の両面にレジスト
７をコーティングする工程、図（１１，）は裏面１橿５
およびＧａＡｓ基板１１１を選択的にエツチングする工
程である。この図（Ｃ）の工程では、まずＡｇを硝酸系
のエツチング液でエツチングし、下地のＡｕ／Ｇｅ−Ｎ
ｉ−Ａｕをゴールドストリッパおよび硝酸系のエツチン
グ液でエツチングする。更に、ＧａＡｓ基板１１１を酒
石酸および過酸化水素の混合液でエツチングする。この
ときのエツチングレートは１μｍ／＋ｗｉｎ程度であり
、従って１５０μｍエツチングするには約１５０分必要
である０図（ｄ）はこれらのエツチング終了後、レジス
ト７を除去する工程である。
このようにして作製されたＧａＡｓ太陽電池は裏面の金
属電極が凹部には形成されず凸部上のみに形成されるこ
とになり、これにより厳しい熱衝撃試験等でのＧａＡｓ
太陽電池の歪あるいはソリ等を減少し、太陽電池の割れ
等を防止することができる。また、周辺に沿って凸部が
残るので、周辺部での割れ、欠けを防止するとともに、
凹部を形成したＧａＡｓ太陽電池の機械的強度を保持す
ることができる。３らに、ｑのＧａＡｓ太陽電池は重量
が約２０％減少し、従来と同じ変換効率が得られる場合
、重量比出力は２０％向上することになる。
属電極が凹部には形成されず凸部上のみに形成されるこ
とになり、これにより厳しい熱衝撃試験等でのＧａＡｓ
太陽電池の歪あるいはソリ等を減少し、太陽電池の割れ
等を防止することができる。また、周辺に沿って凸部が
残るので、周辺部での割れ、欠けを防止するとともに、
凹部を形成したＧａＡｓ太陽電池の機械的強度を保持す
ることができる。３らに、ｑのＧａＡｓ太陽電池は重量
が約２０％減少し、従来と同じ変換効率が得られる場合
、重量比出力は２０％向上することになる。
なお、上記実施例では凹部の形状は正方形としたが、円
形あるいは長方形としてもよい、また、本発明は勿論Ｇ
ａＡＳ太陽電池以外の太陽電池にも適用でき、上記実施
例と同様の効果が得られる。
形あるいは長方形としてもよい、また、本発明は勿論Ｇ
ａＡＳ太陽電池以外の太陽電池にも適用でき、上記実施
例と同様の効果が得られる。
以上のように、この発明によれば裏面の周辺部を含み格
子状に凸部が残るよう、エツチングにより複数の凹部を
形成し、凸部上のみに金属電極が形成される構成にした
ので、機械的強度を低下させずに、熱ストレスによる影
響が少なく、重量比出力の大きいＧａＡｓ太陽電池が得
られる効果がある。
子状に凸部が残るよう、エツチングにより複数の凹部を
形成し、凸部上のみに金属電極が形成される構成にした
ので、機械的強度を低下させずに、熱ストレスによる影
響が少なく、重量比出力の大きいＧａＡｓ太陽電池が得
られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるＧａＡｓ太陽電池の
斜視断面図、第２図は本発明の製造プロセスを示す図、
第３図は従来のＧａＡｓ太陽電池の斜視断面図である６
図中、１はｐ−ＡｊｉＧａＡＳ層、又はｐ−ＧａＡｓ層
、２はｎ−Ｇ、ａＡｓ層、３は反射防止膜を形成した受
光面、４はｐ−金属電極、５はｎ−裏面電極、６は凹部
、ａ、ｂは格子状の凹部、凸部の巾、Ｃは周辺部の凸部
の巾、ｄｏは基板厚み、ｄ、は凹部の深さ、ｄ！は凹部
の基板厚みである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
斜視断面図、第２図は本発明の製造プロセスを示す図、
第３図は従来のＧａＡｓ太陽電池の斜視断面図である６
図中、１はｐ−ＡｊｉＧａＡＳ層、又はｐ−ＧａＡｓ層
、２はｎ−Ｇ、ａＡｓ層、３は反射防止膜を形成した受
光面、４はｐ−金属電極、５はｎ−裏面電極、６は凹部
、ａ、ｂは格子状の凹部、凸部の巾、Ｃは周辺部の凸部
の巾、ｄｏは基板厚み、ｄ、は凹部の深さ、ｄ！は凹部
の基板厚みである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）半導体基板にＧａＡｓを使用した太陽電池におい
て、 受光面の裏の主面に、周辺部を含み格子状に凸部が残る
よう複数の凹部が形成され、上記凸部上に金属電極が形
成されていることを特徴とする太陽電池。 - （２）上記凹部の基板厚みが１００〜１５０μｍであり
、上記凸部の基板厚みが２５０〜３００μｍであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149921A JPS635576A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149921A JPS635576A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS635576A true JPS635576A (ja) | 1988-01-11 |
Family
ID=15485491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61149921A Pending JPS635576A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS635576A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5397400A (en) * | 1992-07-22 | 1995-03-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Thin-film solar cell |
| US5508206A (en) * | 1993-12-14 | 1996-04-16 | Spectrolab, Inc. | Method of fabrication of thin semiconductor device |
| DE19717713A1 (de) * | 1997-04-18 | 1998-12-24 | Ralf Stobbe | Anlage zur Rückgewinnung von durch elektrodenlosen Lichtquellen abgestrahlter Energie |
| EP1061584A3 (en) * | 1999-06-17 | 2001-06-13 | Intersil Corporation | Self-supported ultra thin silicon wafer process |
| BE1013081A3 (fr) * | 1999-06-18 | 2001-09-04 | E N E Sa | Procede de traitement de la face arriere d'une cellule solaire photovoltaique. |
| WO2011046206A1 (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-21 | 三菱化学株式会社 | トラック車輌及び荷台並びに太陽電池パネル |
-
1986
- 1986-06-25 JP JP61149921A patent/JPS635576A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5397400A (en) * | 1992-07-22 | 1995-03-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Thin-film solar cell |
| US5472885A (en) * | 1992-07-22 | 1995-12-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of producing solar cell |
| US5963790A (en) * | 1992-07-22 | 1999-10-05 | Mitsubshiki Denki Kabushiki Kaisha | Method of producing thin film solar cell |
| US5508206A (en) * | 1993-12-14 | 1996-04-16 | Spectrolab, Inc. | Method of fabrication of thin semiconductor device |
| EP0658944A3 (en) * | 1993-12-14 | 1997-05-07 | Spectrolab Inc | Thin film semiconductor device and manufacturing method. |
| DE19717713A1 (de) * | 1997-04-18 | 1998-12-24 | Ralf Stobbe | Anlage zur Rückgewinnung von durch elektrodenlosen Lichtquellen abgestrahlter Energie |
| EP1061584A3 (en) * | 1999-06-17 | 2001-06-13 | Intersil Corporation | Self-supported ultra thin silicon wafer process |
| BE1013081A3 (fr) * | 1999-06-18 | 2001-09-04 | E N E Sa | Procede de traitement de la face arriere d'une cellule solaire photovoltaique. |
| WO2011046206A1 (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-21 | 三菱化学株式会社 | トラック車輌及び荷台並びに太陽電池パネル |
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