JPS60160181A - アモルフアス太陽電池 - Google Patents
アモルフアス太陽電池Info
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- JPS60160181A JPS60160181A JP59016211A JP1621184A JPS60160181A JP S60160181 A JPS60160181 A JP S60160181A JP 59016211 A JP59016211 A JP 59016211A JP 1621184 A JP1621184 A JP 1621184A JP S60160181 A JPS60160181 A JP S60160181A
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- amorphous
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 abstract 1
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/075—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PIN type, e.g. amorphous silicon PIN solar cells
- H01L31/076—Multiple junction or tandem solar cells
-
- 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
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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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】
〔発明の技術分野〕
この発明はアモルファス太陽電池に関するものである。
一般に太陽電池は単体の11で使用さ5れることはなく
、複数のセルを直列または直並列に接続したモジュール
の形態で使用されるのが通常である。
、複数のセルを直列または直並列に接続したモジュール
の形態で使用されるのが通常である。
これは1つのセルの出力電圧が、セルの材質によっても
異なるが、0.4〜1.0V程度であって低く、単体の
ままでは使用しにくいからである。そしてこの直列接続
されたモジュールにおいて、これを構成するところの個
々のセルはダイオードであるから、次に述べるような問
題点を有する。
異なるが、0.4〜1.0V程度であって低く、単体の
ままでは使用しにくいからである。そしてこの直列接続
されたモジュールにおいて、これを構成するところの個
々のセルはダイオードであるから、次に述べるような問
題点を有する。
すなわち、モジュールが部分的に遮光されて、雪の部分
のセルが発電を停止したとき、他の遮光されずに発電し
ているセルの全電圧が単バイアスとなって、この発電を
停止したセルに掛かつてくる。具体的に述べると、10
個直列でIOVの出力電圧をもつモジュールの10個の
セルのうちの1個が遮光された場合、この遮光されたセ
ルに9Vの逆バイアスがかかるととに1kD、同セルの
逆方向耐圧が9v以下であれば破壊されてしまう。
のセルが発電を停止したとき、他の遮光されずに発電し
ているセルの全電圧が単バイアスとなって、この発電を
停止したセルに掛かつてくる。具体的に述べると、10
個直列でIOVの出力電圧をもつモジュールの10個の
セルのうちの1個が遮光された場合、この遮光されたセ
ルに9Vの逆バイアスがかかるととに1kD、同セルの
逆方向耐圧が9v以下であれば破壊されてしまう。
そとでこの問題点を解決するために、第1図に示すよう
に、直列接続される個々のセル(1)に対して、保護ダ
イオード(2)を逆並列に接続する手段があシ、シかも
との保護ダイオードを太陽電池セルに自薦させた構成が
提案されている。この従来構成は第2図に示すように、
同一基板(3)上に相互に逆方向のダイオードを形成さ
せて、面積の大きな一方を光ダイオード、つtb太陽電
池セル(1)とし、面積の小さな他方を保護ダイオード
(2)とし、これらをリード線(4)Kよシその保護ダ
イオード(2)の表面が覆われるようKして逆並列に接
続させ、前記#I1図に示す回路を実現させている。そ
してこの場合、光ダイオードは表面側から勧形層ale
s形層(tLp形層IO各アモルファス層の順に形成さ
せて、光を表面側から入射できるようにし、また保護ダ
イオードは表面側から反対Fcp形層aυ、l形層Da
ta形層0の各アモルファス層の順に形成させて、リー
ドl!(4)によ)表面側からの光の入射をさえぎるよ
うkしている。
に、直列接続される個々のセル(1)に対して、保護ダ
イオード(2)を逆並列に接続する手段があシ、シかも
との保護ダイオードを太陽電池セルに自薦させた構成が
提案されている。この従来構成は第2図に示すように、
同一基板(3)上に相互に逆方向のダイオードを形成さ
せて、面積の大きな一方を光ダイオード、つtb太陽電
池セル(1)とし、面積の小さな他方を保護ダイオード
(2)とし、これらをリード線(4)Kよシその保護ダ
イオード(2)の表面が覆われるようKして逆並列に接
続させ、前記#I1図に示す回路を実現させている。そ
してこの場合、光ダイオードは表面側から勧形層ale
s形層(tLp形層IO各アモルファス層の順に形成さ
せて、光を表面側から入射できるようにし、また保護ダ
イオードは表面側から反対Fcp形層aυ、l形層Da
ta形層0の各アモルファス層の順に形成させて、リー
ドl!(4)によ)表面側からの光の入射をさえぎるよ
うkしている。
従ってこの従来例による保護ダイオード内蔵型アモルフ
ァス太陽電池の構成においては、p−1−1形とn −
l −p形とのアモルファス層をそれぞれ個別に2回に
分けて形成しなければならず、その製造工程が複雑にな
るという欠点があった。
ァス太陽電池の構成においては、p−1−1形とn −
l −p形とのアモルファス層をそれぞれ個別に2回に
分けて形成しなければならず、その製造工程が複雑にな
るという欠点があった。
この発明は従来のこのような欠点に鑑み、多層構造太陽
電池の製造工程を利用することKよシ、光ダイオードと
保護ダイオードとの両者を同一基板上に同時に形成させ
るようkしたものである。
電池の製造工程を利用することKよシ、光ダイオードと
保護ダイオードとの両者を同一基板上に同時に形成させ
るようkしたものである。
以下、この発明に係るアモルファス太陽電池の一実施例
につき、第3図を参照して詳細に説明する。
につき、第3図を参照して詳細に説明する。
この第3図実施例において、光ダイオードからなる太陽
電池セル(1)は、表面側から”+”sP形の各アモル
ファス層が3層、つまbai、oa、oυと、(ハ)、
(2)、CI!1)と、a1劃り、aυとが順次に積層
された構成からなっており、この多層構造セルはよく知
られているように、光を吸収する眉を波長によって分割
し、全体としての光電変換効率を向上させている。そし
て一方、保護ダイオード(2)については、これに対応
してp、i、n形の各アモルファス層0υ、(至)、a
3が順次に積層された構成とし、これらを同時に同一基
板(3)上に形成するのである。
電池セル(1)は、表面側から”+”sP形の各アモル
ファス層が3層、つまbai、oa、oυと、(ハ)、
(2)、CI!1)と、a1劃り、aυとが順次に積層
された構成からなっており、この多層構造セルはよく知
られているように、光を吸収する眉を波長によって分割
し、全体としての光電変換効率を向上させている。そし
て一方、保護ダイオード(2)については、これに対応
してp、i、n形の各アモルファス層0υ、(至)、a
3が順次に積層された構成とし、これらを同時に同一基
板(3)上に形成するのである。
次にこのように同時に成形し得る製造工程を述べる。ま
ず同一の金属基板(3)上に、第1のマスクを用いてセ
ル(1)側のp形アモルファス層a1をプラズマCVD
法によ層成長させ、ついで同一マスクを用いて同様にセ
ル(1)側の1形アモルファス層aaを成長させる。続
いてマスクを第2のマスクに変更してセル(1)側とダ
イオード(2)側とのn形アモルファス層a3を同時に
成長させる。こζでこのマスク変更工程はそれなど困難
ではない。すなわち、例えば各層成長のための専用の反
応室を使う多室分離成長装置を利用すれに、各反応室毎
にマスクを固定しておき、ζこに移動してくる基板をセ
ットするようKすればよい。そして前記工程から、また
第1のマスクに戻してセル(1)のp形アモルファス層
シυ、ついで第2のマスクに戻してセル(1)とダイオ
ード(2)のl形アモルファス層(2)、さらに第1の
マスクに戻してセル(1)のn形アモルファス層(至)
、第2のマスクに戻してセル(1)とダイオード(2)
のp形アモルファス層0υ、第1のマスクに戻してセル
(1)の1形アモルファス層(至)、最後に同マスクで
セル(1)の動形アモルファス層(至)をそれぞれに成
長させれけよく、このように製造の途中でマスクを入れ
替えることによシ、同一基板上に同時に所望の太陽電池
セル(1)と保護ダイオード(2)とを逆並列に一一鍼
鴫−―■−■− 接続し得るのである。
ず同一の金属基板(3)上に、第1のマスクを用いてセ
ル(1)側のp形アモルファス層a1をプラズマCVD
法によ層成長させ、ついで同一マスクを用いて同様にセ
ル(1)側の1形アモルファス層aaを成長させる。続
いてマスクを第2のマスクに変更してセル(1)側とダ
イオード(2)側とのn形アモルファス層a3を同時に
成長させる。こζでこのマスク変更工程はそれなど困難
ではない。すなわち、例えば各層成長のための専用の反
応室を使う多室分離成長装置を利用すれに、各反応室毎
にマスクを固定しておき、ζこに移動してくる基板をセ
ットするようKすればよい。そして前記工程から、また
第1のマスクに戻してセル(1)のp形アモルファス層
シυ、ついで第2のマスクに戻してセル(1)とダイオ
ード(2)のl形アモルファス層(2)、さらに第1の
マスクに戻してセル(1)のn形アモルファス層(至)
、第2のマスクに戻してセル(1)とダイオード(2)
のp形アモルファス層0υ、第1のマスクに戻してセル
(1)の1形アモルファス層(至)、最後に同マスクで
セル(1)の動形アモルファス層(至)をそれぞれに成
長させれけよく、このように製造の途中でマスクを入れ
替えることによシ、同一基板上に同時に所望の太陽電池
セル(1)と保護ダイオード(2)とを逆並列に一一鍼
鴫−―■−■− 接続し得るのである。
なお前記実施例をあられした第、3図においては、両ダ
イオード(1) 、 (2)の厚さに大きな差のあるよ
うに見えるが、実際上セル(1)側にあってすらその厚
さはせいぜい1ミクロン程度に過ぎず、前記第2図従来
例と同様のリード!!接続に何ら問題はない。
イオード(1) 、 (2)の厚さに大きな差のあるよ
うに見えるが、実際上セル(1)側にあってすらその厚
さはせいぜい1ミクロン程度に過ぎず、前記第2図従来
例と同様のリード!!接続に何ら問題はない。
以上詳述しえようにこの発明によれに1表面側からn*
1sP形3層1組のアモルファス層を、さらに少なくと
も3組の多層に積層して太陽電池セルを構成するアモル
ファス太陽電池において、基板上への”AeP層各組の
多層積層によるセル形成時に、同一基板上に同時K n
、 j 、 p各層を選択して、Pe’s”形3層の
アモルファス層からなる保護ダイオードを逆並列に形成
させるようにして、太陽電池セル内に保護ダイオードを
内蔵させたから、従来のように別途工程によ〕保護ダイ
オードを形成させるものとJ!なハ極めて簡略化された
製造工程で所望のアモルファス太陽電池を得ることがで
き、太陽電池モジュールとしてのコスト低下に役立つ特
長がある。
1sP形3層1組のアモルファス層を、さらに少なくと
も3組の多層に積層して太陽電池セルを構成するアモル
ファス太陽電池において、基板上への”AeP層各組の
多層積層によるセル形成時に、同一基板上に同時K n
、 j 、 p各層を選択して、Pe’s”形3層の
アモルファス層からなる保護ダイオードを逆並列に形成
させるようにして、太陽電池セル内に保護ダイオードを
内蔵させたから、従来のように別途工程によ〕保護ダイ
オードを形成させるものとJ!なハ極めて簡略化された
製造工程で所望のアモルファス太陽電池を得ることがで
き、太陽電池モジュールとしてのコスト低下に役立つ特
長がある。
第1図は一般的な太陽電池セルと保護ダイオードとの接
続態様を示す回路図、第2図は従来例による保護ダイオ
ードを内蔵したアモルファス太陽電池の構成を示す断面
模式図、第3図はこの発明の一実施例による保護ダイオ
ードを内蔵したアモルファス太陽電池の構成を示す断面
模式図である。 (1)・・・・太陽電池セル、(2)・・・・保護ダイ
オード、(3)・・・・基板、(4)・・・・リード線
、aυ、Qυ、C1υ・・・・p形アモルファスm、a
s、(社)、6邊・・・・l形アモルファス層、餞、@
、a3・・・・口形アモルファス層。 截゛理人 大岩 1晟 第1図 第2図 第3図 手続補正書(自発) 1、事件の表示 特願昭69−16ffil1号2、発
明の名称 アモルファス太II電だ 3、補正をする者 代表者片山仁へ部 4、代理人 ご 5、補正の対象 (1)明細書の特許請求の範囲の欄 (2)明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1)明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 (2ン同書第6頁第9行の「問題はない。」の後に次の
文を加入する。「また、本実施例において太陽電池セル
(1)は表面側から” e ie p形の各アモルファ
ス層を積層するものとしたが、表面側からp、i 、n
形としても同一方法で保護ダイオード(2)を同一基板
上に同時に形成することができる。」 (3)同書同頁第12行の「p形」の後に「またはp、
i、n形」を加入する。 以上 特許請求の範囲 電形層が順次形成された8層1組のアモルファス面側か
ら第2導電形層、i層および第1導電形層が順次形成さ
れたアモルファス層を上記基板上に形成された保護ダイ
オードとを偏えたことを特徴とするアモルファス太陽電
池。
続態様を示す回路図、第2図は従来例による保護ダイオ
ードを内蔵したアモルファス太陽電池の構成を示す断面
模式図、第3図はこの発明の一実施例による保護ダイオ
ードを内蔵したアモルファス太陽電池の構成を示す断面
模式図である。 (1)・・・・太陽電池セル、(2)・・・・保護ダイ
オード、(3)・・・・基板、(4)・・・・リード線
、aυ、Qυ、C1υ・・・・p形アモルファスm、a
s、(社)、6邊・・・・l形アモルファス層、餞、@
、a3・・・・口形アモルファス層。 截゛理人 大岩 1晟 第1図 第2図 第3図 手続補正書(自発) 1、事件の表示 特願昭69−16ffil1号2、発
明の名称 アモルファス太II電だ 3、補正をする者 代表者片山仁へ部 4、代理人 ご 5、補正の対象 (1)明細書の特許請求の範囲の欄 (2)明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1)明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 (2ン同書第6頁第9行の「問題はない。」の後に次の
文を加入する。「また、本実施例において太陽電池セル
(1)は表面側から” e ie p形の各アモルファ
ス層を積層するものとしたが、表面側からp、i 、n
形としても同一方法で保護ダイオード(2)を同一基板
上に同時に形成することができる。」 (3)同書同頁第12行の「p形」の後に「またはp、
i、n形」を加入する。 以上 特許請求の範囲 電形層が順次形成された8層1組のアモルファス面側か
ら第2導電形層、i層および第1導電形層が順次形成さ
れたアモルファス層を上記基板上に形成された保護ダイ
オードとを偏えたことを特徴とするアモルファス太陽電
池。
Claims (1)
- 表面側からn、l、p形3層1組のアモルファス層を、
さらに少なくとも3組の多層に積層して太陽電池セルを
構成するアモルファス太陽電池において、基板上へのn
、1.p層各組の多層積層によるセル形成時に、同一基
板上に同時icn、1.pの各層を個々に選択して、p
、i、n形3層のアモルファス層からなる保護ダイオー
ドを逆並列に形成させたことを特徴とするアモルファス
太陽電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59016211A JPS60160181A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | アモルフアス太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59016211A JPS60160181A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | アモルフアス太陽電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60160181A true JPS60160181A (ja) | 1985-08-21 |
Family
ID=11910187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59016211A Pending JPS60160181A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | アモルフアス太陽電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60160181A (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1984
- 1984-01-30 JP JP59016211A patent/JPS60160181A/ja active Pending
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