JPH05136442A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
- Publication number
- JPH05136442A JPH05136442A JP3326890A JP32689091A JPH05136442A JP H05136442 A JPH05136442 A JP H05136442A JP 3326890 A JP3326890 A JP 3326890A JP 32689091 A JP32689091 A JP 32689091A JP H05136442 A JPH05136442 A JP H05136442A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- films
- electrode
- electrodes
- film
- photovoltaic device
- 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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-
- 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
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 製造コストを上げることなく出力を向上させ
ることが可能な光起電力装置を提供する。 【構成】 有効面積の増大に伴って小さくなった第１，
第２電極２，４の電極取出部５，６上に、導電性の良い
金属線７，８を溶着することにより、取出部５，６の体
積を実質的に増して、この部位の抵抗値を低くする。金
属線７，８の溶着をレーザパターニング工程の一環とし
て連続して行うことにより、設備投資や工程数の増加を
抑えることができる。
ることが可能な光起電力装置を提供する。 【構成】 有効面積の増大に伴って小さくなった第１，
第２電極２，４の電極取出部５，６上に、導電性の良い
金属線７，８を溶着することにより、取出部５，６の体
積を実質的に増して、この部位の抵抗値を低くする。金
属線７，８の溶着をレーザパターニング工程の一環とし
て連続して行うことにより、設備投資や工程数の増加を
抑えることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は太陽電池等の光起電力
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池は、太陽光エネルギを直接電気
エネルギに変換するため、クリーンで無尽蔵のエネルギ
を得ることができ、地球環境問題が関心を集める近年に
おいては、以前にも増して注目されている。
エネルギに変換するため、クリーンで無尽蔵のエネルギ
を得ることができ、地球環境問題が関心を集める近年に
おいては、以前にも増して注目されている。
【０００３】しかし、このように注目されている太陽電
池においても、製造コスト、出力共に改善の必要があ
り、実際にはまだ一般に広く使用されてはいない。特
に、その出力については、非晶質系太陽電池を例にとっ
た場合、有効面積が１０ｃｍ角で０．８〜1.０Ｗと低
く、出力の向上を図ることが急務となっている。
池においても、製造コスト、出力共に改善の必要があ
り、実際にはまだ一般に広く使用されてはいない。特
に、その出力については、非晶質系太陽電池を例にとっ
た場合、有効面積が１０ｃｍ角で０．８〜1.０Ｗと低
く、出力の向上を図ることが急務となっている。
【０００４】太陽電池の出力を向上させるためには、有
効面積の増大および変換効率の向上が必要であり、この
点に関して、集積型構造（例えば、特開昭５５−１０７
２７６号公報参照）やレーザビームによりパターニング
を行ない集積型構造を形成する方法（以下、レーザパタ
ーニング法という。）（例えば、特開昭６２−３３４７
７号公報参照）など、有効面積の増大を図った太陽電池
が種々提案されている。
効面積の増大および変換効率の向上が必要であり、この
点に関して、集積型構造（例えば、特開昭５５−１０７
２７６号公報参照）やレーザビームによりパターニング
を行ない集積型構造を形成する方法（以下、レーザパタ
ーニング法という。）（例えば、特開昭６２−３３４７
７号公報参照）など、有効面積の増大を図った太陽電池
が種々提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の構造においても、以下に述べるような問題があって十
分ではなく、さらなる改良が要望されていた。
の構造においても、以下に述べるような問題があって十
分ではなく、さらなる改良が要望されていた。
【０００６】すなわち、集積型構造およびレーザパター
ニング法のいずれも、有効面積の増大には効果がある
が、その反面、有効面積を増大させるために、光活性層
となる半導体層から電流を取り出すための電極の電極取
出部の幅を小さくせざるを得ない。このため、電極取出
部の面積が小さくなって、電極のシリーズ抵抗が大きく
なってしまう。この結果、有効面積の増大にもかかわら
ず、太陽電池の出力を思ったほど向上させることはでき
ず、また、前記電極取出部の抵抗値が大きいため、電流
を取り出す際にも多くの制約を受けていた。
ニング法のいずれも、有効面積の増大には効果がある
が、その反面、有効面積を増大させるために、光活性層
となる半導体層から電流を取り出すための電極の電極取
出部の幅を小さくせざるを得ない。このため、電極取出
部の面積が小さくなって、電極のシリーズ抵抗が大きく
なってしまう。この結果、有効面積の増大にもかかわら
ず、太陽電池の出力を思ったほど向上させることはでき
ず、また、前記電極取出部の抵抗値が大きいため、電流
を取り出す際にも多くの制約を受けていた。
【０００７】この発明は、かかる従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、製造コストを上げることなく出
力を向上させることが可能な光起電力装置の提供を目的
とする。
なされたものであって、製造コストを上げることなく出
力を向上させることが可能な光起電力装置の提供を目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の光起電力装置は、良導電性の金属膜から
形成された第１，第２電極の電極取出部上に、１×１０
-6Ωｍ以下の抵抗率を有する良導電性の金属線が溶着さ
れていることを特徴とする。
め、この発明の光起電力装置は、良導電性の金属膜から
形成された第１，第２電極の電極取出部上に、１×１０
-6Ωｍ以下の抵抗率を有する良導電性の金属線が溶着さ
れていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】有効面積の増大に伴って小さくなった電極取出
部上に、導電性の良い金属線（直径が０．０１ｍｍ〜１
０ｍｍ）をレーザ等により溶着することにより、電極取
出部の体積が実質的に増して、この部位の抵抗値が低く
なる。また金属線の溶着をレーザパターニング工程の一
環として連続して行うことにより、設備投資や工程数の
増加を抑えることが可能である。
部上に、導電性の良い金属線（直径が０．０１ｍｍ〜１
０ｍｍ）をレーザ等により溶着することにより、電極取
出部の体積が実質的に増して、この部位の抵抗値が低く
なる。また金属線の溶着をレーザパターニング工程の一
環として連続して行うことにより、設備投資や工程数の
増加を抑えることが可能である。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。この発明に係る一実施例である光起電力装置を
図１に示し、この光起電力装置は具体的には非晶質系太
陽電池である。
明する。この発明に係る一実施例である光起電力装置を
図１に示し、この光起電力装置は具体的には非晶質系太
陽電池である。
【００１１】この図において、１は透光性を有するガラ
スからなる絶縁基板、２，２，…はこの絶縁基板１上に
一定間隔をもって形成された第１電極としての透明導電
膜（透光性導電膜）で、酸化錫（ＳｎＯ2 ）などからな
る。
スからなる絶縁基板、２，２，…はこの絶縁基板１上に
一定間隔をもって形成された第１電極としての透明導電
膜（透光性導電膜）で、酸化錫（ＳｎＯ2 ）などからな
る。
【００１２】３，３，…は各透明導電膜２上に重ねて形
成された非晶質半導体膜で、非晶質シリコン（ａ−Ｓ
ｉ）などからなる。この非晶質半導体膜３は、その内部
が下からｐ型，ｉ型，ｎ型の順に積層されたｐｉｎ接合
を含み、光活性層として機能する。
成された非晶質半導体膜で、非晶質シリコン（ａ−Ｓ
ｉ）などからなる。この非晶質半導体膜３は、その内部
が下からｐ型，ｉ型，ｎ型の順に積層されたｐｉｎ接合
を含み、光活性層として機能する。
【００１３】４，４，…は各非晶質半導体膜３上に重ね
て形成された第２電極としての金属電極膜で、その一部
が前記各透明導電膜２，２，…に重ねて形成されてい
る。これら金属電極膜４，４，…は、１×１０-6Ωｍ以
下の抵抗率を有する良導電性の金属、例えばアルミニウ
ム（Ａｌ）などからなる。
て形成された第２電極としての金属電極膜で、その一部
が前記各透明導電膜２，２，…に重ねて形成されてい
る。これら金属電極膜４，４，…は、１×１０-6Ωｍ以
下の抵抗率を有する良導電性の金属、例えばアルミニウ
ム（Ａｌ）などからなる。
【００１４】而して、透明導電膜２，２，…ないし金属
電極膜４，４，…の各積層体が光電変換領域１０，１
０，…をそれぞれ形成し、光が絶縁基板１および透明導
電膜２，２，…を介して各非晶質半導体膜３，３，…内
に入射すると、ここに光起電力が発生し、これら発生し
た光起電力は直列的に相加されて、両電極取出部５，６
から取り出されることとなる。
電極膜４，４，…の各積層体が光電変換領域１０，１
０，…をそれぞれ形成し、光が絶縁基板１および透明導
電膜２，２，…を介して各非晶質半導体膜３，３，…内
に入射すると、ここに光起電力が発生し、これら発生し
た光起電力は直列的に相加されて、両電極取出部５，６
から取り出されることとなる。
【００１５】なお、これら両電極取出部５，６上には、
この発明の特徴である良導電性の引出し用金属線７，８
が接続されている。これら引出し用金属線７，８は、有
効面積の増大に伴って小さくなった両電極取出部５，６
の体積を実質的に増大するためのもので、１×１０-6Ω
ｍ以下の抵抗率を有する銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ）などか
らなり、その直径も前記両電極取出部５，６の幅寸法に
対応して、例えば０．１ｍｍ程度とされている。
この発明の特徴である良導電性の引出し用金属線７，８
が接続されている。これら引出し用金属線７，８は、有
効面積の増大に伴って小さくなった両電極取出部５，６
の体積を実質的に増大するためのもので、１×１０-6Ω
ｍ以下の抵抗率を有する銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ）などか
らなり、その直径も前記両電極取出部５，６の幅寸法に
対応して、例えば０．１ｍｍ程度とされている。
【００１６】これら両金属線７，８は、以下に述べる光
起電力装置の製造工程において、レーザパターニング工
程の一環として連続して行われる。
起電力装置の製造工程において、レーザパターニング工
程の一環として連続して行われる。
【００１７】次に、以上のように構成された光起電力装
置の製造方法について説明する。ガラス基板１上全面
に、ＳｎＯ2 などの透光性導電酸化物を被着した後、隣
接間隔部分をレーザビームの照射により除去して、個別
の透明導電膜２，２，…を分割形成する。
置の製造方法について説明する。ガラス基板１上全面
に、ＳｎＯ2 などの透光性導電酸化物を被着した後、隣
接間隔部分をレーザビームの照射により除去して、個別
の透明導電膜２，２，…を分割形成する。
【００１８】分割配置された透明導電膜２，２，…の一
方の隣接間隔部の近傍に偏って、この隣接間隔部に近い
側から導電部剤及び絶縁部材が各々１本ずつ平行に帯状
に形成される。この導電部剤及び絶縁部材の表面を含ん
で基板１の略全面に、ａ−Ｓｉなどの非晶質半導体膜３
をｐ型，ｉ型，ｎ型の順に積層形成する。
方の隣接間隔部の近傍に偏って、この隣接間隔部に近い
側から導電部剤及び絶縁部材が各々１本ずつ平行に帯状
に形成される。この導電部剤及び絶縁部材の表面を含ん
で基板１の略全面に、ａ−Ｓｉなどの非晶質半導体膜３
をｐ型，ｉ型，ｎ型の順に積層形成する。
【００１９】非晶質半導体膜３及び透明導電膜２の各露
出部分を含んで基板１上全面にＡｌなどの金属電極膜を
蒸着等によって被着した後、導電部材上に位置する非晶
質半導体膜３及び金属電極膜４にレーザビームを照射
し、非晶質半導体膜３及び金属電極膜４からなる積層体
を溶融し、その溶融により発生した溶融物、即ちシリサ
イド合金が周囲の非晶質半導体膜３を貫通した形で導電
部材と接着し、透明導電膜２と金属電極膜４が電気的に
接続される。
出部分を含んで基板１上全面にＡｌなどの金属電極膜を
蒸着等によって被着した後、導電部材上に位置する非晶
質半導体膜３及び金属電極膜４にレーザビームを照射
し、非晶質半導体膜３及び金属電極膜４からなる積層体
を溶融し、その溶融により発生した溶融物、即ちシリサ
イド合金が周囲の非晶質半導体膜３を貫通した形で導電
部材と接着し、透明導電膜２と金属電極膜４が電気的に
接続される。
【００２０】一方、絶縁部材上の積層体にレーザビーム
を照射し、このレーザビームの出力を制御し、非晶質半
導体膜３及び金属電極４膜からなる積層体を除去して、
非晶質半導体膜３及び金属電極膜４を分割し、個別の非
晶質半導体膜３、３…、金属電極膜４，４，…および電
極取出部５，６をそれぞれ分割形成することにより、光
起電力装置を完成する。
を照射し、このレーザビームの出力を制御し、非晶質半
導体膜３及び金属電極４膜からなる積層体を除去して、
非晶質半導体膜３及び金属電極膜４を分割し、個別の非
晶質半導体膜３、３…、金属電極膜４，４，…および電
極取出部５，６をそれぞれ分割形成することにより、光
起電力装置を完成する。
【００２１】光起電力装置の完成後、電極取出部５，６
上に、Ａｇなどの金属線７，８をセットした後、これら
をレーザＬによってそれぞれ溶着する。
上に、Ａｇなどの金属線７，８をセットした後、これら
をレーザＬによってそれぞれ溶着する。
【００２２】以上のように構成された太陽電池（この発
明品）について、金属線７，８のない太陽電池（従来
品）と比較して行った光起電力特性試験の結果を表１及
び図２に示す。図２において、横軸は出力電圧を示し、
縦軸は出力電流をそれぞれ示している。また、試験片の
有効面積は、この発明品および従来品共に１１７．８×
１２４．５ｍｍ角の基板を用いた。
明品）について、金属線７，８のない太陽電池（従来
品）と比較して行った光起電力特性試験の結果を表１及
び図２に示す。図２において、横軸は出力電圧を示し、
縦軸は出力電流をそれぞれ示している。また、試験片の
有効面積は、この発明品および従来品共に１１７．８×
１２４．５ｍｍ角の基板を用いた。
【００２３】
【表１】
【００２４】この試験結果より、同じ有効面積であるに
もかかわらず、この発明品の方が従来品よりも約５％出
力が大きいことが判明した。
もかかわらず、この発明品の方が従来品よりも約５％出
力が大きいことが判明した。
【００２５】なお、この発明は上述した実施例に限定さ
れることなく種々の構造の光起電力装置に適用可能であ
り、例えばケミカルエッチング等によるパターニングが
施されたものや、集積型のものにも適用できることはも
ちろんである。
れることなく種々の構造の光起電力装置に適用可能であ
り、例えばケミカルエッチング等によるパターニングが
施されたものや、集積型のものにも適用できることはも
ちろんである。
【００２６】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、有効面積の増大に伴って小さくなった電極取出部上
に、導電性の良い金属線を溶着することにより、電極取
出部が厚くなって体積が実質的に増し、この部位の抵抗
値を従来構造のものに比べて低く抑えることができる。
これにより、有効面積を大きくした場合、その面積増加
分のセル出力向上が図れることとなり、高出力の光起電
力装置を得ることができる。
ば、有効面積の増大に伴って小さくなった電極取出部上
に、導電性の良い金属線を溶着することにより、電極取
出部が厚くなって体積が実質的に増し、この部位の抵抗
値を従来構造のものに比べて低く抑えることができる。
これにより、有効面積を大きくした場合、その面積増加
分のセル出力向上が図れることとなり、高出力の光起電
力装置を得ることができる。
【００２７】また、電極取出部の抵抗が低くなることに
より、電流を取り出す際の設計が自由に行えるといった
利点も生じる。
より、電流を取り出す際の設計が自由に行えるといった
利点も生じる。
【００２８】さらに、金属線の溶着はレーザパターニン
グ工程の一環として連続して行うことができるため、設
備投資や工程数の増加を抑えることができ、製造コスト
を上げることなく出力を向上させることも可能である。
グ工程の一環として連続して行うことができるため、設
備投資や工程数の増加を抑えることができ、製造コスト
を上げることなく出力を向上させることも可能である。
【図１】この発明に係る一実施例である光起電力装置の
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図２】同光起電力装置の出力特性を従来の光起電力装
置の出力特性と比較して示す電圧−電流曲線図である。
置の出力特性と比較して示す電圧−電流曲線図である。
１ ガラス基板 ２ 透明導電膜（第１電極） ３ 非晶質半導体膜 ４ 金属電極膜（第２電極） ５ 第１電極の電極取出部（＋極） ６ 第２電極の電極取出部（−極） ７，８ 引出し用金属線 １０ 光電変換領域 Ｌ レーザ
Claims (1)
- 【請求項１】 基板、第１電極、少なくとも一つの光活
性層を有する半導体層および第２電極を備えてなり、こ
れら両電極から電流を取り出すように構成された光起電
力装置であって、前記両電極の電極取出部上に、１×１
０-6Ωｍ以下の抵抗率を有する良導電性の金属線が溶着
されていることを特徴とする光起電力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3326890A JPH05136442A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | 光起電力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3326890A JPH05136442A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | 光起電力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05136442A true JPH05136442A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=18192889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3326890A Pending JPH05136442A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05136442A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4340402A1 (de) * | 1993-11-26 | 1995-06-01 | Siemens Solar Gmbh | Verfahren zur Kontaktierung von Dünnschichtsolarmodulen |
-
1991
- 1991-11-14 JP JP3326890A patent/JPH05136442A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4340402A1 (de) * | 1993-11-26 | 1995-06-01 | Siemens Solar Gmbh | Verfahren zur Kontaktierung von Dünnschichtsolarmodulen |
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