Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0799775B2 - Solar cell - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0799775B2 - Solar cell - Google Patents

Solar cell

Info

Publication number
JPH0799775B2
JPH0799775B2 JP60126475A JP12647585A JPH0799775B2 JP H0799775 B2 JPH0799775 B2 JP H0799775B2 JP 60126475 A JP60126475 A JP 60126475A JP 12647585 A JP12647585 A JP 12647585A JP H0799775 B2 JPH0799775 B2 JP H0799775B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
solar cell
photoelectric conversion
conversion layer
layer
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60126475A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61284974A (en
Inventor
淳 田近
誠 蒲池
文治 早貸
俊宏 田渕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP60126475A priority Critical patent/JPH0799775B2/en
Publication of JPS61284974A publication Critical patent/JPS61284974A/en
Publication of JPH0799775B2 publication Critical patent/JPH0799775B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/30Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising thin-film photovoltaic cells
    • H10F19/31Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising thin-film photovoltaic cells having multiple laterally adjacent thin-film photovoltaic cells deposited on the same substrate
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、太陽電池に係り、特に太陽電池における電流
収集用の集電体の占有面積を減少せしめ、太陽電池の実
効効率を高めるようにしたものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a solar cell, and more particularly, to reducing the area occupied by a current collector for collecting current in the solar cell and increasing the effective efficiency of the solar cell. It was done.

[従来の技術およびその問題点] 半導体の光起電力効果を利用して、光エネルギーを直接
電気エネルギーに変換する太陽電池は、少資源国である
我が国では、その有効利用が注目されているデバイスで
ある。
[Prior Art and its Problems] Solar cells, which directly convert light energy into electric energy by utilizing the photovoltaic effect of semiconductors, are devices that have been attracting attention for their effective use in Japan, which is a country with few resources. Is.

太陽電池は、光エネルギーを有効に変換するために (1)光エネルギーを半導体部(光電変換部)に有効に
導き入れること。
In order to effectively convert light energy, solar cells (1) To effectively guide light energy into the semiconductor section (photoelectric conversion section).

(2)光キャリアの生成。(2) Generation of optical carriers.

(3)内部電界による光生成キャリアの分極。(3) Polarization of photogenerated carriers by the internal electric field.

(4)分極キャリアの有効な収集。(4) Effective collection of polarized carriers.

の4つの基本的機能を備えている。It has four basic functions.

通常、太陽電池では光電変換層を2つの電極で挾んだ構
造がとられるが、2つの電極のうち光の入射方向側に配
置される電極は、透光性の導電膜で形成される。この透
光性の導電膜は、透光性を維持するためには、薄く形成
されなければならないが、薄く形成されると太陽電池の
大面積化が進むにつれて、電極そのものの抵抗が大きく
なり、集電効率が低下するという問題があった。
Usually, a solar cell has a structure in which a photoelectric conversion layer is sandwiched between two electrodes, but the electrode arranged on the light incident direction side of the two electrodes is formed of a translucent conductive film. This translucent conductive film must be formed thin in order to maintain translucency, but if it is formed thin, the resistance of the electrode itself increases as the area of the solar cell increases. There was a problem that the current collection efficiency was reduced.

そこで、特開昭56−130977号公報にも記載されているよ
うに、透光性の導電膜上に良導電性物質からなるくし形
の集電体(グリッド電極)を形成する構造が提案されて
いる。
Therefore, as described in JP-A-56-130977, a structure has been proposed in which a comb-shaped current collector (grid electrode) made of a good conductive material is formed on a transparent conductive film. ing.

すなわち、第7図(a)〜(e)にその構成を製造工程
と共に示す如く、例えば、透光性のガラス基板101上に
集電用電極として電力取り出し用の帯状部Bを有するく
し型グリッド電極102が形成されており、その上層に通
常の如く、透光性の導電膜103としての酸化インジウム
錫(ITO)電極、光電変換層104としてのアモルファスシ
リコン(a−si)層、金属電極105としてのクロム電極
とが積層せしめられて太陽電池を構成している。そして
この太陽電池出力は集電用電極102と金属電極105との間
で取り出される。
That is, as shown in FIGS. 7 (a) to 7 (e) together with the manufacturing process, for example, a comb-shaped grid having a strip portion B for collecting electric power as a collector electrode on a translucent glass substrate 101. An electrode 102 is formed, and an indium tin oxide (ITO) electrode as a transparent conductive film 103, an amorphous silicon (a-si) layer as a photoelectric conversion layer 104, and a metal electrode 105 are formed on the electrode 102 as usual. And a chrome electrode as described above are laminated to form a solar cell. Then, this solar cell output is taken out between the collector electrode 102 and the metal electrode 105.

このような構造では電力取り出し部による抵抗は小さく
なるが、集電用電極の存在する部分は(入射光量の減衰
により)太陽電池として働かないため、受光面積がその
分だけ小さくなり、特に、電力取り出し用の帯状部Bの
存在は光の有効利用という観点では、大きな問題となっ
ている。この問題は集電用電極の形状の最適化をはかる
ことにより多少の改善は可能であるが、根本的に解決す
のは困難であった。
In such a structure, the resistance of the power extraction part becomes small, but the part where the collector electrode exists does not work as a solar cell (due to the attenuation of the amount of incident light), so the light receiving area becomes smaller accordingly, and in particular The existence of the strip portion B for taking out is a big problem from the viewpoint of effective use of light. This problem can be improved to some extent by optimizing the shape of the collector electrode, but it was difficult to solve it fundamentally.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、上記問題点を解決すべくなされたもので、受
光面積の増大をはかるとともに電極取り出し部の抵抗を
低減し、起電力の増大と電力損失の低減をはかることを
目的とする。そこで本発明では、透光性の第1電極と第
2電極とによって光電変換層を挾んだ太陽電池におい
て、太陽電池の裏面すなわち光の入射方向の反対側に絶
縁層を介して集電用の電極を形成すると共に、この電極
を前記第1電極と電気的に接続するようにしている。
[Means for Solving Problems] The present invention has been made to solve the above problems, and aims to increase the light receiving area and reduce the resistance of the electrode extraction portion, thereby increasing electromotive force and reducing power loss. The purpose is to reduce. Therefore, in the present invention, in a solar cell in which a photoelectric conversion layer is sandwiched by a translucent first electrode and a second electrode, for collecting current via an insulating layer on the back surface of the solar cell, that is, on the side opposite to the light incident direction. Is formed, and this electrode is electrically connected to the first electrode.

本願発明の第1の特徴は、透光性基板表面のほぼ全面に
一体的に形成された透光性の第1の電極と、所定の間隔
を隔ててストライプ状に順次積層された光電変換層およ
び第2の電極と、前記第2の電極上を覆うと共に前記第
2の電極および光電変換層の側壁を覆うように形成さ
れ、かつ前記第1の電極の一部を露呈せしめるように形
成された絶縁膜と、さらに前記絶縁膜の上層表面全体に
形成され前記絶縁膜から露呈する第1の電極を覆うよう
に一体的に形成された集電用の第3電極とを具備し、前
記第1の電極側から光が入射するようしたことにある。
A first feature of the present invention is that a translucent first electrode integrally formed on substantially the entire surface of a translucent substrate and a photoelectric conversion layer sequentially laminated in a stripe pattern at a predetermined interval. And a second electrode, formed to cover the second electrode and side walls of the second electrode and the photoelectric conversion layer, and to expose a part of the first electrode. An insulating film, and a third electrode for current collection integrally formed so as to cover the first electrode exposed on the insulating film over the entire upper surface of the insulating film. This is because light is made incident from the electrode side of No. 1.

また本願発明の第2の特徴は、金属基板表面に、エッジ
がそろうようにストライプ状をなして、順次積層された
絶縁膜および第1の電極と、前記第1の電極を側壁まで
被覆するとともに前記金属基板の一部を露呈せしめるよ
うに形成された光電変換層と、さらに前記光電変換層の
上層表面全体に形成され前記光電変換層から露呈する金
属基板表面を覆う透光性の第2電極とを具備し、前記第
2の電極側から光が入射するようにしたことにある。
A second feature of the present invention is that the surface of the metal substrate is covered with stripes so that the edges are aligned, and the insulating film and the first electrode are sequentially laminated, and the first electrode is covered up to the side wall. A photoelectric conversion layer formed to expose a part of the metal substrate, and a translucent second electrode formed on the entire upper surface of the photoelectric conversion layer and covering the surface of the metal substrate exposed from the photoelectric conversion layer. And that light is incident from the second electrode side.

[作用] すなわち、本発明の太陽電池では、各部から発生した電
流は、例えば透光性の第1電極から、光電変換層を越え
て裏面に形成されている集電用の電極に導かれ、太陽電
池の裏面側で電流の取り出しが行なわれる。
[Operation] That is, in the solar cell of the present invention, the current generated from each part is guided from the translucent first electrode to the current collecting electrode formed on the back surface beyond the photoelectric conversion layer, Electric current is taken out on the back surface side of the solar cell.

従って、従来必要とされていた電力取り出し用の帯状部
分Bが不用となり、有効受光面積が増大する。
Therefore, the strip portion B for extracting electric power, which has been conventionally required, becomes unnecessary, and the effective light receiving area increases.

また、本願発明は、受光面積の増大をはかるとともに電
極取り出し部の抵抗を低減することを企図し、裏面側全
体に集電電極を形成し、起電力の増大をはかるとともに
電力損失を低減するようにしたことを特徴とするもの
で、電極取り出し領域が不要となり、最大限に受光面積
を増大することが可能となる(起電力の増大)。そして
さらに、第1では基板全面を覆うように金属電極が一体
的に形成されており、また第2では透光性の第2電極が
金属基板に接触するようになっており、いずれも最大限
に面を利用し、集電用の第3電極と透光性の第1の電極
の距離あるいは金属基板と透光性の第2電極との距離は
極めて短くなるように設定されており、電極取り出し部
の抵抗が大幅に低減され、取り出し損失が極めて小さく
なる(電力損失の低減)。
Further, the present invention intends to increase the light receiving area and reduce the resistance of the electrode lead-out portion, and form a collector electrode on the entire back surface side to increase electromotive force and reduce power loss. With this feature, the electrode lead-out area is not required, and the light receiving area can be maximized (increase in electromotive force). Further, in the first, the metal electrode is integrally formed so as to cover the entire surface of the substrate, and in the second, the transparent second electrode is brought into contact with the metal substrate. The distance between the third electrode for collecting electricity and the transparent first electrode or the distance between the metal substrate and the transparent second electrode is set to be extremely short by using the surface. The resistance of the take-out portion is greatly reduced, and the take-out loss is extremely small (reduction of power loss).

[発明の実施例] 以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ詳細
に説明する。
Embodiments of the Invention Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施例1) この太陽電池は、第1図(a)に上面図、第1図(b)
〜(d)に、夫々前記第1図(a)のA−A断面図、B
−B断面図、C−C断面図を示す如く、透光性のガラス
基板1の表面全体に形成された表面電極としての酸化イ
ンジウム錫(ITO)電極2(透光性導電膜)と、該酸化
インジウム錫電極2上に互いに所定の間隔をおいて多数
の短冊状に、順次積層せしめられた光電変換層としての
アモルファスシリコン層3および裏面電極としての第1
のアルミニウム電極4と、短冊状の該光電変換層および
アルミニウム電極の積層体を各短冊毎に被覆する絶縁層
としての窒化シリコン膜5と、更にこの上層に電極取り
出し部T1を除いて基板表面全体に形成された集電電極と
しての第2のアルミニウム電極6とから構成されており
ガラス基板1の側から矢印L1で示す如く光が入射するよ
うに配置される。
(Example 1) This solar cell has a top view in FIG. 1 (a) and FIG. 1 (b).
To (d), respectively, are cross-sectional views taken along the line AA of FIG.
As shown in the cross-sectional views B-C and C-C, an indium tin oxide (ITO) electrode 2 (translucent conductive film) as a surface electrode formed on the entire surface of the translucent glass substrate 1, An amorphous silicon layer 3 as a photoelectric conversion layer and a first electrode as a back electrode, which are sequentially laminated on the indium tin oxide electrode 2 in a plurality of strips at predetermined intervals.
Aluminum electrode 4, a strip-shaped laminated body of the photoelectric conversion layer and the aluminum electrode for each strip, and a silicon nitride film 5 as an insulating layer, and the substrate surface excluding the electrode lead-out portion T 1 on the upper layer. It is composed of a second aluminum electrode 6 as a current collecting electrode formed over the entire surface, and is arranged so that light enters from the glass substrate 1 side as indicated by an arrow L 1 .

次に、この太陽電池の製造方法について説明する。Next, a method for manufacturing this solar cell will be described.

まず、第2図(a)に示す如く、透光性のガラス基板1
に対し、酸化インジウム95mol%+酸化錫(SnO2)5mol
%からなるターゲットを用いてスパッタリングを行な
い、膜厚約500Åの酸化インジウム錫電極2を形成す
る。この酸化インジウム錫電極はシート抵抗が5Ω/口
であった。
First, as shown in FIG. 2A, the translucent glass substrate 1
On the other hand, indium oxide 95 mol% + tin oxide (SnO 2 ) 5 mol
%, A sputtering target is used to form an indium tin oxide electrode 2 having a film thickness of about 500 Å. This indium tin oxide electrode had a sheet resistance of 5 Ω / port.

次いで、第2図(b)に示す如くモノシラン(SiH4)ガ
スのグロー放電分解法により、メタルマスク(図示せ
ず)を介して、アモルファスシリコンP層3P、アモルフ
ァスシリコンI層3I、アモルファスシリコンN層3Nの3
層からなるアモルファスシリコン層3を形成する。この
ときアモルファスシリコンP層、アモルファスシリコン
I層、アモルファスシリコンN層の各層の厚さは夫々10
0Å、5000Å、500Åとし、P層を形成するためのドーパ
ントとしてはジボラン(B2H6)、N層を形成するための
ドーパントとしてはホスフィン(PH3)を夫々添加し
た。
Then, as shown in FIG. 2 (b), the amorphous silicon P layer 3P, the amorphous silicon I layer 3I, and the amorphous silicon N are formed by a glow discharge decomposition method of monosilane (SiH 4 ) gas through a metal mask (not shown). Layer 3N 3
An amorphous silicon layer 3 composed of layers is formed. At this time, the thickness of each of the amorphous silicon P layer, the amorphous silicon I layer, and the amorphous silicon N layer is 10 respectively.
0Å, 5000Å and 500Å, diborane (B 2 H 6 ) was added as a dopant for forming the P layer, and phosphine (PH 3 ) was added as a dopant for forming the N layer.

続いて、メタルマスクをそのままにして、電子ビーム蒸
着法により第2図(c)に示す如く、裏面電極としての
第1のアルミニウム電極4をアモルファスシリコン層3
上にのみ形成する。
Subsequently, the metal mask is left as it is, and the first aluminum electrode 4 as the back surface electrode is formed on the amorphous silicon layer 3 by the electron beam evaporation method as shown in FIG. 2 (c).
Form only on top.

この後、メタルマスクを幅の小さいものと変換し、モノ
シラン(SiH4)とアンモニア(NH3)の混合ガスを用い
たグロー放電分解法により、第2図(d)に示す如く、
前記アモルファスシリコン層3および第1のアルミニウ
ム電極4を被覆するように窒化シリコン膜(Si3N4)5
を形成する。このとき、裏面電極側の電力取り出し部に
も窒化シリコン膜が形成されないように、メタルマスク
を設置する必要がある。
After that, the metal mask was converted to a narrow one, and the glow discharge decomposition method using a mixed gas of monosilane (SiH 4 ) and ammonia (NH 3 ) was performed, as shown in FIG. 2 (d).
A silicon nitride film (Si 3 N 4 ) 5 is formed so as to cover the amorphous silicon layer 3 and the first aluminum electrode 4.
To form. At this time, it is necessary to install a metal mask so that the silicon nitride film is not formed also on the power extraction portion on the back electrode side.

そして最後に第2図(e)に示す如く、電子ビーム蒸着
法により、膜厚1μmの第2のアルミニウム電極6を裏
面電極の電力取り出し部を除く基板表面全体に形成し
て、本発明の太陽電池が完成する。
Finally, as shown in FIG. 2 (e), a second aluminum electrode 6 having a film thickness of 1 μm is formed on the entire surface of the substrate excluding the power take-out portion of the back electrode by the electron beam evaporation method, and the sun of the present invention is formed. The battery is completed.

この太陽電池のAMI、100mW/cm2の光照度下における電圧
−電流出力特性は第3図に示す如くであった。この電池
の面積は10×10cm2である。ここで縦軸は出力電流
(A)、横軸は出力電圧(V)とした。この図からも明
らかなように開放電圧812mV,短絡電流1.47A、最高出力
0.77Wで、太陽電池の外形に対して、大きな出力を得る
ことができる。
The voltage-current output characteristics of this solar cell under AMI of 100 mW / cm 2 light illuminance were as shown in FIG. The area of this battery is 10 × 10 cm 2 . Here, the vertical axis represents the output current (A) and the horizontal axis represents the output voltage (V). As is clear from this figure, open-circuit voltage 812 mV, short-circuit current 1.47 A, maximum output
With 0.77W, a large output can be obtained for the outer shape of the solar cell.

すなわち、この太陽電池での透光性の表面電極のための
集電電極を裏面電極側に絶縁層を介してほぼ全面に形成
し、表面電極で得られた電流をこの集電電極に導くよう
にしているため、第7図(e)に示した従来例の太陽電
池のように表面電極からの電力取り出し部を設ける必要
がなく、太陽電池の有効面積を大きくすることがで、実
効効率を高めることができる。
That is, a current collecting electrode for the light-transmitting front surface electrode of this solar cell is formed on almost the entire surface on the back surface electrode side through an insulating layer, and the current obtained at the front surface electrode is guided to this current collecting electrode. Therefore, unlike the conventional solar cell shown in FIG. 7 (e), it is not necessary to provide a power extraction portion from the surface electrode, and the effective area of the solar cell can be increased, thereby increasing the effective efficiency. Can be increased.

また、第7図(e)に示した従来例の太陽電池のよう
に、集電電極としてくし状のグリッド電極を設けた場
合、グリッドの抵抗を下げるためグリッドをできるだけ
高く(厚く)形成しなければならないが、本発明の太陽
電池では表面の集電電極は裏面全体に形成されており、
比較的薄い膜厚で所望の抵抗値を得ることができるため
集電電極の形成が容易である。
When a comb-shaped grid electrode is provided as a collector electrode like the conventional solar cell shown in FIG. 7 (e), the grid must be formed as high as possible (thick) to reduce the resistance of the grid. However, in the solar cell of the present invention, the current collecting electrode on the front surface is formed on the entire back surface,
Since the desired resistance value can be obtained with a relatively thin film thickness, the collector electrode can be easily formed.

なお、実施例においては、表面電極としての酸化インジ
ウム錫の形成にはスパッタリング法を用いたが電子ビー
ム蒸着法等、他の方法を用いてもよい。
In the examples, the sputtering method was used to form the indium tin oxide as the surface electrode, but other methods such as an electron beam evaporation method may be used.

また、集電電極と裏面電極とを絶縁するための絶縁層と
しては窒化シリコン膜を用いたが、酸化シリコンSiOを
ターゲットとして電子ビーム蒸着法により形成される酸
化シリコン膜、スクリーン印刷法により形成されるエポ
キシ系の樹脂膜等も適用可能である。
Although a silicon nitride film was used as an insulating layer for insulating the collector electrode and the back electrode, a silicon oxide film formed by an electron beam evaporation method using silicon oxide SiO as a target, and a screen printing method. An epoxy resin film or the like can also be applied.

(実施例2) この太陽電池は、第4図(a),(b),(c)(第4
図(b),(c)は、夫々第4図(a)のa−a断面お
よびb−b断面を示す図)に示す如く、ステンレス基板
11上に短冊状をなすように形成されたポリイミド樹脂か
らなる複数の絶縁層12と、該絶縁層12上に順次積層せし
められた裏面電極13としてのアルミニム層および光電変
換層14としてのアモルファスシリコン層とその上層に基
板表面全体を覆うように形成された表面電極15として透
光性の酸化インジウム錫層を形成してなるもので、該ア
モルファスシリコン層は裏面電極13の側面をも被覆し、
表面電極15と裏面電極13との短絡を防ぐと共に表面電極
15はステンレス基板11に1部で接触し、電気的に接続さ
れ、これを集電電極として用いるように構成されてお
り、ステンレス基板11の表面すなわち、光電変換部の形
成面側から矢印L2で示す如く、光が入射するように配置
して使用される。
(Example 2) This solar cell is shown in Figs. 4 (a), (b), (c) (fourth example).
(B) and (c) are stainless steel substrates as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), respectively.
A plurality of insulating layers 12 made of a polyimide resin formed in a strip shape on 11 and an aluminum layer as a back electrode 13 and amorphous silicon as a photoelectric conversion layer 14 sequentially laminated on the insulating layer 12. A transparent indium tin oxide layer is formed as a surface electrode 15 formed on the layer and the upper layer thereof so as to cover the entire substrate surface, and the amorphous silicon layer also covers the side surface of the back surface electrode 13.
Prevents short circuit between front surface electrode 15 and back surface electrode 13
15 is in contact with the stainless steel substrate 11 at one part and is electrically connected and is configured to be used as a collecting electrode. The surface of the stainless steel substrate 11, that is, the side where the photoelectric conversion portion is formed is indicated by an arrow L 2 As shown in (1), it is arranged and used so that light is incident.

次に、この太陽電池の製造方法について説明する。Next, a method for manufacturing this solar cell will be described.

まず、第5図(a)に示す如く、ステンレス基板11上
に、スクリーン印刷法により、幅W=1.5cm、間隔B=
0.5〜1mmの短冊状パターンからなるポリイミド系樹脂膜
12を形成する。このとき、第4図(a)に示す如く、基
板1の側面の1部にもポリイミド系樹脂膜を形成するよ
うにする。
First, as shown in FIG. 5 (a), the width W = 1.5 cm and the interval B = on the stainless steel substrate 11 by the screen printing method.
Polyimide resin film consisting of 0.5-1 mm strip-shaped patterns
Forming twelve. At this time, as shown in FIG. 4A, a polyimide resin film is also formed on a part of the side surface of the substrate 1.

次いで、第5図(b)に示す如く、このポリイミド系樹
脂膜12の上層に、メタルマスク(図示せず)を用いた部
分蒸着法により裏面電極13としてのアルミニウム層を選
択的に形成する。このときも、第4図(a)に示す如
く、基板1の側面の1部にもアルミニウム層を延設する
ようにする。
Next, as shown in FIG. 5B, an aluminum layer as the back electrode 13 is selectively formed on the upper layer of the polyimide resin film 12 by a partial vapor deposition method using a metal mask (not shown). Also at this time, as shown in FIG. 4 (a), the aluminum layer is also extended to a part of the side surface of the substrate 1.

この後、更に幅の小さいメタルマスクを用いて、モノシ
ラン(SiH4)ガスのグロー放電分解法によりアモルファ
スシリコンN層14N、アモルファスシリコンI層、アモ
ルファスシリコンP層14Pの3層からなる光電変換層14
を選択的に形成する(第5図(c))。このとき裏面電
極形成時のメタルマスクよりも幅の小さいメタルマスク
を用いているため、短冊状の裏面電極13の各側面を夫々
覆うような形状に光電変換層が形成される。
Thereafter, a photoelectric conversion layer 14 composed of three layers of an amorphous silicon N layer 14N, an amorphous silicon I layer, and an amorphous silicon P layer 14P is formed by a glow discharge decomposition method of monosilane (SiH 4 ) gas using a metal mask having a smaller width.
Are selectively formed (FIG. 5 (c)). At this time, since the metal mask whose width is smaller than that of the metal mask when the back electrode is formed is used, the photoelectric conversion layer is formed in a shape that covers each side surface of the strip-shaped back electrode 13.

そして最後に第5図(d)に示す如く、基板表面全体に
真空蒸着法により表面電極15としての酸化インジウム錫
層15を形成して、本発明の太陽電池が完成する。
Finally, as shown in FIG. 5 (d), an indium tin oxide layer 15 as a surface electrode 15 is formed on the entire surface of the substrate by vacuum vapor deposition to complete the solar cell of the present invention.

この太陽電池では、表面電極としての透光性の酸化イン
ジウム錫電極はステンレス基板11とオーミック接続して
おり表面電極で得られた電流を、集電電極としてのステ
ンレス基板11に導くようにしているため、集電部での電
力損失を大幅に低下することができる。また、従来のよ
うなくし状のグリッド電極を集電電極として用いた場合
のように電力取り出し部を大きく形成しなくてもよいた
め、有効電池面積が大きくなり、太陽電池の実効効率が
向上する。
In this solar cell, the translucent indium tin oxide electrode as the surface electrode is ohmic-connected to the stainless steel substrate 11, and the current obtained at the surface electrode is guided to the stainless steel substrate 11 as the current collecting electrode. Therefore, the power loss in the current collector can be significantly reduced. Further, since it is not necessary to form a large power take-out portion as in the case where a comb-shaped grid electrode is used as a current collecting electrode as in the conventional case, the effective battery area is increased and the effective efficiency of the solar cell is improved.

また、電池の側面に電力取り出し部を設けているため、
電池相互間の直列接続が容易である。例えば第6図に示
す如く、2つの太陽電池S1,S2を支持第D上に並べ、ス
テンレス基板11の側面を導電性接着剤Pで接続すること
により、太陽電池S1,S2を直列接続することができる。
このようにして多数の太陽電池を面積損失なしに直列接
続することも可能である。
Also, because the power output part is provided on the side of the battery,
Series connection between batteries is easy. For example, as shown in FIG. 6, two solar cells S1 and S2 are arranged on a support D, and the side surfaces of the stainless steel substrate 11 are connected with a conductive adhesive P to connect the solar cells S1 and S2 in series. You can
In this way, a large number of solar cells can be connected in series without area loss.

なお、実施例では、裏面電極として短冊状パターンをな
すように形成されたアルミニウム電極13と表面電極15と
しての酸化インジウム錫電極との短絡を防ぐため、光電
変換層を延設することによって各短冊パターン毎に、裏
面電極の側面をも被覆するように形成したが、光電変換
層とは別に裏面電極の側面を覆うように絶縁層を形成す
るようにしてもよい。
In the example, in order to prevent a short circuit between the aluminum electrode 13 formed in a strip pattern as the back electrode and the indium tin oxide electrode as the front electrode 15, each strip is provided by extending the photoelectric conversion layer. Although each pattern is formed so as to cover the side surface of the back electrode, an insulating layer may be formed separately from the photoelectric conversion layer so as to cover the side surface of the back electrode.

また、裏面電極として短冊状の導電膜を形成するに際し
てはメタルマスクを用いて部分蒸着を行なう他、全面に
形成した後、フォトリソエッチングによりパターン形成
を行なうようにしてもよいことはいうまでもない。
In addition, when forming the strip-shaped conductive film as the back electrode, it is needless to say that in addition to partial vapor deposition using a metal mask, pattern formation may be performed by photolithographic etching after forming the entire surface. .

更に、(実施例1)においても(実施例2)において
も、短冊状に裏面電極および光電変換層を分割し、その
間の部分で表面電極と集電電極との電気的接続を行なう
ようにしたが、必ずしもこれに限定されることなく、格
子状に接続部分を形成する等、適宜変更可能である。
Further, in both (Example 1) and (Example 2), the back electrode and the photoelectric conversion layer were divided into strips, and the front electrode and the current collecting electrode were electrically connected in the portion between them. However, the invention is not necessarily limited to this, and it is possible to appropriately change it by forming a connecting portion in a lattice shape.

[発明の効果] 以上、説明したように、本発明によれば、太陽電池の裏
面すなわち、光の入射方向の反対側に集電電極を形成
し、表面の透光性電極からの電流を導くようにしている
ため、集電電極として従来のくし状のグリッド電極を用
いた場合に比べ、有効電池面積が大幅に向上する上、集
電電極の面積を大きくとることができるため電力損失も
低減される。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a current collecting electrode is formed on the back surface of the solar cell, that is, on the side opposite to the incident direction of light, and the current is guided from the transparent electrode on the front surface. As a result, compared to the case where a conventional comb-shaped grid electrode is used as the current collecting electrode, the effective battery area is significantly improved, and the power collecting electrode can be made large in area, which reduces power loss. To be done.

また、くし状のグリッド電極を形成する場合、抵抗を下
げるために厚く(約10μm)形成しなければならず、蒸
着後、メッキ法等により、所定の膜厚を得る等、形成が
困難であったが、本発明の方法によれば、集電電極の形
成が極めて容易となる。
Further, when forming a comb-shaped grid electrode, it must be formed thick (about 10 μm) in order to reduce the resistance, and it is difficult to form a predetermined film thickness by a plating method after vapor deposition. However, according to the method of the present invention, the formation of the collecting electrode becomes extremely easy.

更に、電力取り出し部を側面あるいは裏面にとることが
でき、電気的接続を容易である。
Further, the power take-out portion can be provided on the side surface or the back surface, which facilitates electrical connection.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図(a)〜(d)は、本発明の第1の実施例の太陽
電池を示す図、(第1図(b)〜(d)は、夫々第1図
(a)のA−A断面、B−B断面、C−C断面を示す
図)、第2図(a)乃至(e)は、第1図(a)〜
(d)に示した太陽電池の製造工程図、第3図は、同太
陽電池の電流−電圧特性曲線、第4図(a)〜(c)
は、本発明の第2の実施例の太陽電池を示す図、(第4
図(b)および(c)は、夫々第4図(a)のa−a断
面およびb−b断面を示す図)、第5図(a)〜(d)
は、第4図(a)〜(c)に示した太陽電池の製造工程
図、第6図は、本発明の太陽電池の接続例を示す図、第
7図(a)〜(e)は従来例の太陽電池の構造をその製
造工程と共に示す図である。 101…ガラス基板、102…くし型グリッド電極、103…透
光性の導電膜、104…光電変換層、105…金属電極、1…
ガラス基板、2…酸化インジウム錫電極、3…アモルフ
ァスシリコン層、4…第1のアルミニウム電極、5…窒
化シリコン膜、6…第2のアルミニウム電極、11…ステ
ンレス基板、12…絶縁層、13…裏面電極、14…光電変換
層、15…表面電極、D…支持台。
1 (a) to 1 (d) are views showing a solar cell according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 1 (b) to 1 (d) are A- of FIG. 1 (a), respectively. (A cross section, BB cross section, and CC cross section), and FIGS. 2A to 2E are FIGS. 1A to 1.
FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the solar cell shown in (d), FIG. 3 is a current-voltage characteristic curve of the same solar cell, and FIGS.
Is a diagram showing a solar cell of a second embodiment of the present invention,
(B) and (c) of FIG. 4 (a) are cross-sectional views taken along the line aa and the cross-section of the bb), and FIGS. 5 (a)-(d).
Is a manufacturing process diagram of the solar cell shown in FIGS. 4 (a) to (c), FIG. 6 is a diagram showing a connection example of the solar cell of the present invention, and FIGS. 7 (a) to (e) are It is a figure which shows the structure of the solar cell of a prior art example with the manufacturing process. 101 ... Glass substrate, 102 ... Comb type grid electrode, 103 ... Translucent conductive film, 104 ... Photoelectric conversion layer, 105 ... Metal electrode, 1 ...
Glass substrate, 2 ... Indium tin oxide electrode, 3 ... Amorphous silicon layer, 4 ... First aluminum electrode, 5 ... Silicon nitride film, 6 ... Second aluminum electrode, 11 ... Stainless substrate, 12 ... Insulating layer, 13 ... Back electrode, 14 ... Photoelectric conversion layer, 15 ... Front electrode, D ... Support base.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透光性基板表面のほぼ全面に一体的に形成
された透光性の第1の電極と、所定の間隔を隔ててスト
ライプ状に順次積層された光電変換層および第2の電極
と、 前記第2の電極上を覆うと共に前記第2の電極および光
電変換層の側壁を覆うように形成され、かつ前記第1の
電極の一部を露呈せしめるように形成された絶縁膜と、 さらに前記絶縁膜の上層表面全体に形成され前記絶縁膜
から露呈する第1の電極を覆うように形成された集電用
の第3電極とを具備し、 前記第1の電極側から光が入射するようしたことを特徴
とする太陽電池。
1. A transparent first electrode integrally formed on substantially the entire surface of a transparent substrate, a photoelectric conversion layer and a second photoelectric conversion layer sequentially stacked in a stripe pattern at a predetermined interval. An electrode, and an insulating film formed to cover the second electrode and to cover the sidewalls of the second electrode and the photoelectric conversion layer and to expose a part of the first electrode. Further comprising a third electrode for current collection formed over the entire upper surface of the insulating film and covering the first electrode exposed from the insulating film, wherein light from the first electrode side is emitted. A solar cell characterized by being incident.
【請求項2】金属基板表面に、エッジがそろうようにス
トライプ状をなして、順次積層された絶縁膜および第1
の電極と、 前記第1の電極を側壁まで被覆するとともに前記金属基
板の一部を露呈せしめるように形成された光電変換層
と、 さらに前記光電変換層の上層表面全体に形成され前記光
電変換層から露呈する金属基板表面を覆う透光性の第2
電極とを具備し、 前記第2の電極側から光が入射するようにしたことを特
徴とする太陽電池。
2. An insulating film and a first film, which are sequentially laminated on the surface of a metal substrate so that the edges are aligned with each other.
Electrode, a photoelectric conversion layer formed so as to cover the first electrode to the side wall and expose a part of the metal substrate, and the photoelectric conversion layer formed on the entire upper surface of the photoelectric conversion layer. Second light-transmitting material that covers the surface of the metal substrate exposed from the
A solar cell comprising an electrode, wherein light is incident from the second electrode side.
JP60126475A 1985-06-11 1985-06-11 Solar cell Expired - Lifetime JPH0799775B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60126475A JPH0799775B2 (en) 1985-06-11 1985-06-11 Solar cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60126475A JPH0799775B2 (en) 1985-06-11 1985-06-11 Solar cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61284974A JPS61284974A (en) 1986-12-15
JPH0799775B2 true JPH0799775B2 (en) 1995-10-25

Family

ID=14936135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60126475A Expired - Lifetime JPH0799775B2 (en) 1985-06-11 1985-06-11 Solar cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0799775B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4865999A (en) * 1987-07-08 1989-09-12 Glasstech Solar, Inc. Solar cell fabrication method
US4849029A (en) * 1988-02-29 1989-07-18 Chronar Corp. Energy conversion structures

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60149178A (en) * 1984-01-13 1985-08-06 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd Solar cell
JPS6120371A (en) * 1984-07-06 1986-01-29 Sanyo Electric Co Ltd photovoltaic device
JPH0328522Y2 (en) * 1984-11-13 1991-06-19

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61284974A (en) 1986-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3203078B2 (en) Photovoltaic element
US9960302B1 (en) Cascaded photovoltaic structures with interdigitated back contacts
JPH0577308B2 (en)
US20260020372A1 (en) Back junction solar cell and preparation method therefor
JP2023145302A (en) Photovoltaic module and its manufacturing method
CN119789549B (en) Photovoltaic panels
CN120344037B (en) A back-contact battery, a back-contact tandem battery, and a photovoltaic module
CN222282014U (en) Back contact photovoltaic cell and photovoltaic module
CN120379391B (en) A back-contact battery, a back-contact tandem battery, and a photovoltaic module
JPS60149178A (en) Solar cell
JPH0799775B2 (en) Solar cell
CN114744063B (en) Solar cell, production method and photovoltaic module
JPS6321880A (en) Photovoltaic device
JPH0636429B2 (en) Heterojunction photoelectric device and heterojunction photoelectric device
CN221125956U (en) Double-sided PERC solar cell and back electrode structure thereof
JP3206339B2 (en) Solar cell
JPS6161551B2 (en)
JPH06318727A (en) Solar cell element
CN223110416U (en) A combined passivated back contact solar cell and photovoltaic module
CN118969869B (en) Solar cell grid and photovoltaic module
JPH0586677B2 (en)
CN119342905B (en) Solar cell and preparation method
CN214542256U (en) Silicon heterojunction solar cell
JPS6316913B2 (en)
JPS6077471A (en) Photoelectric generator

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term