JPH09148600A - 太陽電池及びその製造方法 - Google Patents
太陽電池及びその製造方法Info
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- JPH09148600A JPH09148600A JP7329956A JP32995695A JPH09148600A JP H09148600 A JPH09148600 A JP H09148600A JP 7329956 A JP7329956 A JP 7329956A JP 32995695 A JP32995695 A JP 32995695A JP H09148600 A JPH09148600 A JP H09148600A
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Abstract
なく、逆バイアス状態になったときの破壊,過熱等から
の保護を図って逆方向電流をバイパスするようにした太
陽電池を提供する。 【解決手段】 半導体層4の面内で逆方向電流が他の部
分より流れ易いバイパス部6を形成する。
Description
セルとしての太陽電池に関し、詳しくは逆方向電流のバ
イパス機能を備えた太陽電池に関する。
続して太陽電池モジュールとして使用される。
単結晶タイプであれば図4の実線イに示すようになり、
多結晶タイプであれば同図の破線ロに示すようになる。
性を示し、第1象限Aが逆方向の特性であり、第3象限
Bが順方向の特性である。
的に日の当らない個所が生じ、そのうちの1個の太陽電
池がいわゆる陰の状態になった場合、この太陽電池はモ
ジュール内の他の太陽電池の出力が逆方向電圧として印
加され、逆バイアス状態になる。
ールであれば、図4の実線イからも明らかなように、陰
の太陽電池は比較的高い逆方向電圧(降伏電圧)が印加
されるまで逆方向電流がほとんど流れず、そのため、他
の太陽電池が出力状態にあるにもかかわらず、太陽電池
モジュールの出力が0になる。
以上の逆方向電圧が印加されると、その逆方向電流が急
増し、場合によっては陰の太陽電池が破壊される。
であれば、図4の破線ロからも明らかなように、陰の太
陽電池は逆方向電圧に応じて比較的緩やかな指数関数特
性で逆方向電流が増加し、他の太陽電池の出力を浪費し
て発熱し、過熱状態になるとともに太陽電池モジュール
の出力が低下する。
01L 31/042)には、この種太陽電池の表面側
にバイパスダイオードを取付け、逆バイアス状態になっ
たときに前記バイパスダイオードにより他の太陽電池の
出力をバイパスして逆方向電圧の印加による太陽電池の
破壊,過熱等を防止することが記載されている。
の太陽電池の場合、バイパスダイオードを外付けして搭
載する構成であるため、太陽電池の製造工程の他にバイ
パスダイオードの製造工程及びこのダイオードを取付け
る工程を要し、製造工程が複雑化して容易に製造するこ
とができず、しかも、必要な部材(材料)が増加して高
価になる等の問題点がある。
突出して取付けられるため、太陽電池表面が平坦になら
ない問題点等もある。
たりすることなく、逆バイアス状態になったときの破
壊,過熱等からの保護を図って逆方向電流をバイパスす
るようにした太陽電池及びその製造方法を提供すること
を目的とする。
めに、この出願の請求項1の太陽電池においては、半導
体層の面内で逆方向電流が他の部分より流れ易いバイパ
ス部を形成する。
パスダイオードに相当するバイパス部が設けられ、この
バイパス部により逆バイアス状態時の破壊,過熱等が防
止される。
等が突出することもなく、太陽電池の表面が平坦にな
る。
造方法においては、半導体層に局部的に耐圧以上の逆方
向電圧を印加してバイパス部を形成する。
く、また、必要な部材が増加することもなく、半導体層
にバイパス部を設けて簡単かつ安価に逆方向電流のバイ
パス機能を有する太陽電池が製造される。
製造方法においては、イオン注入法,熱拡散法等により
半導体層に局部的に不純物を高濃度にドープしてバイパ
ス部を形成する。
ドープする簡単かつ安価な手法によりバイパス部を形成
して逆方向電流のバイパス機能を有する太陽電池が製造
される。
ないし図3を参照して説明する。 (1形態)まず、本発明の実施の1形態について、図1
及び図2を参照して説明する。図1の(a),(b)は
単結晶タイプの約10cm角の太陽電池1の平面図,正面
図であり、この太陽電池1はつぎのようにして製造され
たものである。
1016atoms/cm3 のp型の単結晶を引上げ法で成
長してp層2とし、つぎに、前記単結晶の表面部に80
0〜900℃の熱拡散によりPOCl3 のソースガス雰
囲気中でリン(P)を濃度1019〜1020atoms/
cm3 でドープして厚さ0.5〜1.0μmのn層3を形
成し、厚さ200〜300μmのPN接合の半導体層4
を作成する。
x等からなる厚さ600〜800Åの反射防止用の絶縁
膜(AR膜)5を形成する。
形成する。
方向電圧を局部的に印加すると、その後、その部分が他
の部分より低い電圧で降伏して大きな逆方向電流を流す
ようになることが、実験等によって判明した。
きの熱放散効果等も考慮し、例えば半導体層4の表面の
1cm間隔の(9×9=)81個所にその上部の絶縁膜5
の表面から針状のプローブを一斉に又は順次に接触し、
これらのプローブと半導体層4の裏面に接触した対向電
極との間に、プローブを正とする極性の太陽電池1の耐
圧以上の電圧(逆方向電圧)を瞬時(1〜数秒程度)印
加する。
図4の実線イのダイオード特性を有する場合、その耐圧
が約25Vであるため、例えば30Vにする。
により、半導体層4は同一平面内の等間隔の81個所そ
れぞれに、逆方向電流が他の部分より流れ易い直径1μ
m程度の微小断面積のバイパス部6が形成される。
部分より低い逆方向電圧の印加により降伏して大きな逆
方向電流を通し、前記公報に記載されたたバイパスダイ
オードと同様に機能する。
として、p層2の裏面側にAl層の裏面電極7及びその
裏面の集電極としての2本の並行なバスバー8を形成
し、また、表面側の電極として、絶縁膜5の表面上に細
線状の等間隔の多数のフィンガー9と,これらのフィン
ガー9に直交する2本の平行なバスバー10とを形成す
る。なお、バスバー8,10及びフィンガー9はスクリ
ーン印刷法により形成され、Agを主成分とする。
スバー10の集電極の部分は光電変換を行わないいわゆ
る無効面積部分であり、これらの部分の占有面積を少し
でも低減することが太陽電池1全体の変換効率等の面か
ら重要である。
明らかなように、バイパス部6をフィンガー9及びバス
バー10に重合するように配列して形成し、無効面積部
分を極力小さくしている。
の太陽電池1は、半導体層4の各バイパス部6の作用に
基づき、そのダイオード特性がバイパス部6のない図4
の実線イの従来特性から図2の実線ハの特性に変わり、
とくに、その逆方向の特性からも明らかなように、従来
より低い逆方向電圧の印加により降伏して出力可能な逆
方向電流が急増し、前記従来のバイパスダイオードを外
付けして搭載することなく、太陽電池1自身に逆方向電
流のバイパス機能を備える。
ため、逆方向電流による太陽電池1の発熱が少なく、し
かも、バイパス部6が半導体層4に複数個分散して形成
されるため、逆方向電流により太陽電池1に発生した熱
はこの電池1内の全域に分散されて効率よく冷却され
る。
してモジュールとして使用する場合、例えば、そのうち
の1個の太陽電池1が陰の太陽電池になっても、他の太
陽電池1の発電出力は陰の太陽電池1のバイパス部6を
通って取出され、太陽電池モジュールの出力が0になら
ず、しかも、他の太陽電池1の出力に基づく陰の太陽電
池1の逆方向の印加電圧が過大にならず、逆方向電圧に
よる陰の太陽電池1の破壊等も防止され、さらに、数枚
〜数十枚毎或いはモジュール毎に設けられる従来のバイ
パスダイオードを省くこともできる。
4に耐圧以上の逆方向電圧を印加して各バイパス部6を
形成するのみであるため、製造工程の複雑化及び必要な
部材の増加等なく、太陽電池1に逆方向電流のバイパス
機能が付加される。
成され、その表面に従来のバイパスダイオードが突出し
て取付けられたりせず、太陽電池1の表面が平坦になる
利点もある。なお、図2の実線ハからも明らかなように
バイパス部6を形成しても太陽電池1の順方向の出力特
性にはほとんど影響がない。
形態について、図3を参照して説明する。この形態にお
いては、図3に示すように、半導体層4にイオン注入
法,熱拡散法等により不純物を高濃度にドープし、図1
の各バイパス部6と同様のバイパス部6’を形成して太
陽電池1を製造する。
は、例えばB(ボロン)又はSiBアロイをターゲット
とするイオン注入により、図1の(a)の81個所に相
当する複数個所に1018atoms/cm3 以上の高濃度
に不純物B+ をドープし、局部的に高濃度のp+ ドープ
部11を形成する。
えばP(リン)又はSiPアロイをターゲットとするイ
オン注入により、p+ ドープ部11に対応する各所に、
1021atoms/cc以上の高濃度に不純物P- をド
ープし、局部的に高濃度のn+ ドープ部12を形成す
る。
ープ部12によりバイパス部6’それぞれを形成する。
イパス部6と同様の逆方向電流のバイパス機能が太陽電
池1に設けられる。
度にドープして1形態の場合とほぼ同様の効果が得られ
る。
タイプの太陽電池に適用した場合について説明したが、
多結晶タイプ,アモルファスシリコンタイプの太陽電池
についても同様に適用することができるのは勿論であ
る。
さ及び配置等はどのようであってもよく、適用する太陽
電池のタイプ,大きさ等に応じて適当に設定すればよ
い。
する電圧(逆方向電圧)の大きさ及びバイパス部6’を
形成するときにドープする不純物,その濃度等は、両形
態のものに限られるものではない。
る。請求項1の太陽電池の場合、半導体層の面内で逆方
向電流が他の部分より流れ易いバイパス部を形成したた
め、内部に従来のバイパスダイオードに相当するバイパ
ス部を設けて逆方向電流のバイパス機能が付加され、バ
イパス部により逆バイアス状態時の破壊,過熱等を防止
することができる。
等が突出することもなく、太陽電池の表面が平坦になる
利点もある。
電池モジュール等を形成するときに、従来のモジュール
間等の逆バイアス防止用のダイオードを省くことができ
る利点もある。
導体層に局部的に耐圧以上の逆方向電圧を印加して前記
バイパス部を形成したため、製造工程が複雑化すること
なく、また、必要な部材が増加することもなく、簡単か
つ安価に逆方向電流のバイパス機能を有する太陽電池を
製造することができる。
は、イオン注入法,熱拡散法等により半導体層に局部的
に不純物を高濃度にドープして前記バイパス部を形成し
たため、製造途中に不純物を高濃度にドープする簡単か
つ安価な手法により前記バイパス部を形成して逆方向電
流のバイパス機能を有する太陽電池を製造することがで
きる。
電池の平面図,正面図である。
面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体層の面内で逆方向電流が他の部分
より流れ易いバイパス部を形成したことを特徴とする太
陽電池。 - 【請求項2】 半導体層に局部的に耐圧以上の逆方向電
圧を印加して前記バイパス部を形成することを特徴とす
る太陽電池の製造方法。 - 【請求項3】 イオン注入法,熱拡散法等により半導体
層に局部的に不純物を高濃度にドープして前記バイパス
部を形成することを特徴とする太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32995695A JP3332699B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP32995695A JP3332699B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 太陽電池の製造方法 |
Publications (2)
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JPH09148600A true JPH09148600A (ja) | 1997-06-06 |
JP3332699B2 JP3332699B2 (ja) | 2002-10-07 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0985233A1 (en) | 1997-05-30 | 2000-03-15 | Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw | Solar cell and process of manufacturing the same |
JP2009094272A (ja) * | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 光電変換モジュールおよび光電変換モジュールの製造方法 |
WO2009147890A1 (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-10 | シャープ株式会社 | 裏面電極型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュール |
JP2011165837A (ja) * | 2010-02-09 | 2011-08-25 | Sharp Corp | 太陽電池ストリング、太陽電池モジュールおよび太陽電池セル |
WO2011125922A1 (ja) * | 2010-04-05 | 2011-10-13 | 三洋電機株式会社 | 光電変換装置 |
JP2014033234A (ja) * | 2013-11-19 | 2014-02-20 | Sharp Corp | 裏面電極型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュール |
-
1995
- 1995-11-24 JP JP32995695A patent/JP3332699B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0985233A1 (en) | 1997-05-30 | 2000-03-15 | Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw | Solar cell and process of manufacturing the same |
JP2009094272A (ja) * | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 光電変換モジュールおよび光電変換モジュールの製造方法 |
WO2009147890A1 (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-10 | シャープ株式会社 | 裏面電極型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュール |
JP2009295809A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Sharp Corp | 裏面電極型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュール |
JP2011165837A (ja) * | 2010-02-09 | 2011-08-25 | Sharp Corp | 太陽電池ストリング、太陽電池モジュールおよび太陽電池セル |
WO2011125922A1 (ja) * | 2010-04-05 | 2011-10-13 | 三洋電機株式会社 | 光電変換装置 |
JP2014033234A (ja) * | 2013-11-19 | 2014-02-20 | Sharp Corp | 裏面電極型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュール |
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