JPS6030163A - 薄膜太陽電池モジユ−ル - Google Patents
薄膜太陽電池モジユ−ルInfo
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- JPS6030163A JPS6030163A JP58138565A JP13856583A JPS6030163A JP S6030163 A JPS6030163 A JP S6030163A JP 58138565 A JP58138565 A JP 58138565A JP 13856583 A JP13856583 A JP 13856583A JP S6030163 A JPS6030163 A JP S6030163A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/041—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L31/00
- H01L25/043—Stacked arrangements of devices
-
- H—ELECTRICITY
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- 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
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
- H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
-
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- 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
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- 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
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- Sustainable Energy (AREA)
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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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は同一基板上に分離形成された複数の薄膜太陽電
池ユニットセルを直列接続してなる薄膜太陽電池モジュ
ールに関する。
池ユニットセルを直列接続してなる薄膜太陽電池モジュ
ールに関する。
最近、不純物制御技術の成功により、アモルファス半導
体が新しい材料として注目され、特に太陽エネルギー変
換素子への実用化研究が活発に進められている。このア
モルファス半導体がデバイス材料として有望視されるの
は、Ｕ換型の不純物ドーピングが可能でＰＮ接合の形成
や、伝導度の制御が出来るからである。更に例えばアモ
ルファスシリコンは、太陽光スペクトルのピーク付近で
吸収係数が単結晶シリコンのそれと比較して一桁位大き
く、薄膜太陽電池とした場合の材料コストは単結晶の場
合の約１００分の１にすることが出来ると予想されてい
る。
体が新しい材料として注目され、特に太陽エネルギー変
換素子への実用化研究が活発に進められている。このア
モルファス半導体がデバイス材料として有望視されるの
は、Ｕ換型の不純物ドーピングが可能でＰＮ接合の形成
や、伝導度の制御が出来るからである。更に例えばアモ
ルファスシリコンは、太陽光スペクトルのピーク付近で
吸収係数が単結晶シリコンのそれと比較して一桁位大き
く、薄膜太陽電池とした場合の材料コストは単結晶の場
合の約１００分の１にすることが出来ると予想されてい
る。
しかしこのような薄膜太陽電池においても、アモルファ
スシリコンで吸収され光１１Ｌ変換に利用される太陽光
は一部分のみであり、吸収されｋいで透過してしまう光
が存在する。
スシリコンで吸収され光１１Ｌ変換に利用される太陽光
は一部分のみであり、吸収されｋいで透過してしまう光
が存在する。
本発明は入射太陽光をさらに有効に利用して変換効率が
商く、さらに信頼性の高いれＤｋｋ陶電池モジュールを
提供することを目的とする。
商く、さらに信頼性の高いれＤｋｋ陶電池モジュールを
提供することを目的とする。
本発明は第一の半導体からなる光電変換領域と両側に透
明電極を有し、分離形成された複数の直列接続ユニット
セルを備えシ透明基板と第二の半導体から疫る光電変換
領域と反基板側に透明電極を有し、分離形成された複数
の直列接続ユニットセルを備えた基板とが基板を外側に
して対向して互に連結され、側基板上のユニットセル間
の空間は外部よシ遮断され、その場合第一の半導体のバ
ンドキャップが第二の半導体のバンドギャップより広い
ことによって上記の目的を達成する。
明電極を有し、分離形成された複数の直列接続ユニット
セルを備えシ透明基板と第二の半導体から疫る光電変換
領域と反基板側に透明電極を有し、分離形成された複数
の直列接続ユニットセルを備えた基板とが基板を外側に
して対向して互に連結され、側基板上のユニットセル間
の空間は外部よシ遮断され、その場合第一の半導体のバ
ンドキャップが第二の半導体のバンドギャップより広い
ことによって上記の目的を達成する。
第１図は本発明による第一の実施例を示した断面図であ
る。工１はガラス等の透明絶縁基板である。２１〜２６
は一定の間隔をおいて分離形成された透明′＃、極であ
り、１．ＴＯ，５ｎ０２等からなる。
る。工１はガラス等の透明絶縁基板である。２１〜２６
は一定の間隔をおいて分離形成された透明′＃、極であ
り、１．ＴＯ，５ｎ０２等からなる。
３１〜３６は広いバンド・ギャップを有する半導体の接
合であシ、例えばアモルファスシリコンのｐ−１−ｎ接
合である。この場合光の入射側の例えばｐ層にアモルフ
ァスＳｉＣのようなさらにバンドギャップの広い層を用
いることも有効である。
合であシ、例えばアモルファスシリコンのｐ−１−ｎ接
合である。この場合光の入射側の例えばｐ層にアモルフ
ァスＳｉＣのようなさらにバンドギャップの広い層を用
いることも有効である。
４１〜４６は透明導電膜から成る電極である。この結果
６ケのユニットセルが直列接続されたａ −８ｉ太陽電
池の出力が両端から取シ出される。
６ケのユニットセルが直列接続されたａ −８ｉ太陽電
池の出力が両端から取シ出される。
一方１２はガラス等の絶縁基板であるが、これは必ずし
も透明である必要はない。５１〜５６は一定の間隔をお
いて分離形成された金属電極であシ、例えばＡｌ、Ａ９
等の蒸着膜である。６１〜６６は狭いバンドギャップを
有する半導体接合であシ、例工Ｉｄ−ｙモルファスシリ
コン・ゲルマニウム（７）ｐ−ｉ−ｎ接合である。７１
〜７６は透明電極である。これも６ケのユニットセルが
直列接続されたａ−８ｒＧｅ太陽電池の出力が両端から
取シ出される。
も透明である必要はない。５１〜５６は一定の間隔をお
いて分離形成された金属電極であシ、例えばＡｌ、Ａ９
等の蒸着膜である。６１〜６６は狭いバンドギャップを
有する半導体接合であシ、例工Ｉｄ−ｙモルファスシリ
コン・ゲルマニウム（７）ｐ−ｉ−ｎ接合である。７１
〜７６は透明電極である。これも６ケのユニットセルが
直列接続されたａ−８ｒＧｅ太陽電池の出力が両端から
取シ出される。
これら二枚の基板を太陽電池が向い合う様に配置し、周
縁をアルミ等のフレーム１３でａ結Ｌ、ｙリコーン等の
透明樹脂１４によって封止す乙。
縁をアルミ等のフレーム１３でａ結Ｌ、ｙリコーン等の
透明樹脂１４によって封止す乙。
光１５がガラス板１１を通って入射すると、広いバンド
ギャップを有する半導体からなる光電変換領域３１〜３
６で吸収されない光は狭いバンドギャップを有する光電
変換領域６１〜６６に達し、両領域で光電流が発生する
。両党電変換領域は互に無関係に形成できるので製作上
都合が良い。しかもそれらが封止されているので、湿度
そのた外部ふん囲気に対する保穫は非常に優れている。
ギャップを有する半導体からなる光電変換領域３１〜３
６で吸収されない光は狭いバンドギャップを有する光電
変換領域６１〜６６に達し、両領域で光電流が発生する
。両党電変換領域は互に無関係に形成できるので製作上
都合が良い。しかもそれらが封止されているので、湿度
そのた外部ふん囲気に対する保穫は非常に優れている。
第２図は本発明による第二の実施例を示した断面図であ
る。第１図と同様にガラス等の透明絶縁基板１１の上に
透明電極２１〜２５は一定の間隔をおいて分離形成され
、その上の３１〜３５は広いバンドギャップを有する半
導体の接合（例えばアモルファスシリコン）である。４
１〜４５は透明導電膜から成る電極である。一方、他の
ガラス板１２上に一定の間隔を置いて金属蒸着膜５１〜
５６を分離形成する。６１〜６６は狭いバンドギャップ
を有する半導体接合（例えはアモルファスシリコンゲル
マニュ・−ムＩ） ｐ −ｉ ｎ 形ｍ造） ｆある。
る。第１図と同様にガラス等の透明絶縁基板１１の上に
透明電極２１〜２５は一定の間隔をおいて分離形成され
、その上の３１〜３５は広いバンドギャップを有する半
導体の接合（例えばアモルファスシリコン）である。４
１〜４５は透明導電膜から成る電極である。一方、他の
ガラス板１２上に一定の間隔を置いて金属蒸着膜５１〜
５６を分離形成する。６１〜６６は狭いバンドギャップ
を有する半導体接合（例えはアモルファスシリコンゲル
マニュ・−ムＩ） ｐ −ｉ ｎ 形ｍ造） ｆある。
その上に透明電極７１〜７６が設けられる。
これら二枚の基板を太陽電池が向い合う様に配置し、低
融点ガラス１５で封止する。中はＡｒ等の不活性ガス１
６を封入する。
融点ガラス１５で封止する。中はＡｒ等の不活性ガス１
６を封入する。
ざこ生先電流の取シ出しは第一の例とは異なり、二枚の
直列型太陽電池の両端を接続するので、アモルファスシ
リコン太陽電池とアモルファスシリコン・ゲルマニュー
ム太陽電池の出力が並列に接続され導線１７よシとシ出
されている。ここでは前者は５直列、後者は６直列の例
を取りあげたが、本来各々の最適動作電圧（ＶＯｐ）が
等しくなる様に決定される。また第一の例と同様に、両
光電変換領域３１〜３５および６１〜６６は互に無関係
に形成できるので、製作上都合が良い。しかも第一の例
以上に信頼性に優れている。
直列型太陽電池の両端を接続するので、アモルファスシ
リコン太陽電池とアモルファスシリコン・ゲルマニュー
ム太陽電池の出力が並列に接続され導線１７よシとシ出
されている。ここでは前者は５直列、後者は６直列の例
を取りあげたが、本来各々の最適動作電圧（ＶＯｐ）が
等しくなる様に決定される。また第一の例と同様に、両
光電変換領域３１〜３５および６１〜６６は互に無関係
に形成できるので、製作上都合が良い。しかも第一の例
以上に信頼性に優れている。
以上二つの実施例を記したが、モジュールの封止方法に
関する点、二押類の太陽電池の接続方法に関する点は、
第一、第二の実施例を交互に採用しても良いことは言う
址でも々い。また、側基板上のユニットセルの半導体は
とこで取りあげたアモルファスシリコン、アモルファス
シリコンゲルマニュームに拘束されるものでもない。
関する点、二押類の太陽電池の接続方法に関する点は、
第一、第二の実施例を交互に採用しても良いことは言う
址でも々い。また、側基板上のユニットセルの半導体は
とこで取りあげたアモルファスシリコン、アモルファス
シリコンゲルマニュームに拘束されるものでもない。
以上述べてきた様に、本発明によれは、バンドギャップ
の異なる二種類の半導体から成る太陽箪池のユニットセ
ルを別々の基板上に、各々直列接続して形成し、これら
を向い合う様にして、モジュール化した。その結果、バ
ンドギャップの広い半導体からなる太陽電池ユニットセ
ル側から入射］７た光はそのユニットセルで吸収され、
接合によｐ光電流が発生するが、吸収されない光は対向
するバンドギャップの狭い半導体からなる太陽電池ユニ
ットセルで吸収され、再び光電流を発生ずるので、入射
光の利用効率が向上する。しかも内基板上の太陽電池は
外気から遮断され、堅固な構造を有するので信頼性の高
く、変換効率のすぐれた薄膜太陽電池モジュールを得る
ことができる。
の異なる二種類の半導体から成る太陽箪池のユニットセ
ルを別々の基板上に、各々直列接続して形成し、これら
を向い合う様にして、モジュール化した。その結果、バ
ンドギャップの広い半導体からなる太陽電池ユニットセ
ル側から入射］７た光はそのユニットセルで吸収され、
接合によｐ光電流が発生するが、吸収されない光は対向
するバンドギャップの狭い半導体からなる太陽電池ユニ
ットセルで吸収され、再び光電流を発生ずるので、入射
光の利用効率が向上する。しかも内基板上の太陽電池は
外気から遮断され、堅固な構造を有するので信頼性の高
く、変換効率のすぐれた薄膜太陽電池モジュールを得る
ことができる。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は異なる実
施例の断面図である。 １１・・・・・・透明基板、１２・・・・・・絶縁基板
、 １３・・・・・・フレーム、１５・・・・・・ガラ
ス、２１〜２６．４１〜４６゜７１〜７６・・・・・・
透明電極、３１〜３６・・・・・・アモルファスシリコ
ン薄膜、５１〜５６・・・・・・金属電極、６１〜６６
・・・・・・アルモルファスシリコン・ゲルマニウム薄
膜。
施例の断面図である。 １１・・・・・・透明基板、１２・・・・・・絶縁基板
、 １３・・・・・・フレーム、１５・・・・・・ガラ
ス、２１〜２６．４１〜４６゜７１〜７６・・・・・・
透明電極、３１〜３６・・・・・・アモルファスシリコ
ン薄膜、５１〜５６・・・・・・金属電極、６１〜６６
・・・・・・アルモルファスシリコン・ゲルマニウム薄
膜。
Claims (1)
- １）第一の半導体からなる光電変換領域と両側に透明電
極を有し、分離形成された複数の直列接続ユニットセル
を備えた透明基板と、第一の半導体よシ狭いバンドギャ
ップを持つ第二の半導体からなる光電変換領域と反基板
側に透明電極を有し、分離形成された直列接続ユニット
セルを備えた基板とが基板を外側にして対向して位置し
て互に連結され、両系板上のユニットセル間の空間は外
部よシ遮断されたことを特徴とする薄膜太陽電池モジュ
ール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58138565A JPS6030163A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 薄膜太陽電池モジユ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58138565A JPS6030163A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 薄膜太陽電池モジユ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6030163A true JPS6030163A (ja) | 1985-02-15 |
| JPH0527278B2 JPH0527278B2 (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=15225111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58138565A Granted JPS6030163A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 薄膜太陽電池モジユ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030163A (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS62142372A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-25 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置の作製方法 |
| JPS62142373A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-25 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換半導体装置 |
| JPS62189766A (ja) * | 1986-02-15 | 1987-08-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置の作製方法 |
| JPS62198171A (ja) * | 1986-02-25 | 1987-09-01 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換半導体装置 |
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