[go: up one dir, main page]

JPH0730134A - 太陽電池の製造法 - Google Patents

太陽電池の製造法

Info

Publication number
JPH0730134A
JPH0730134A JP5154707A JP15470793A JPH0730134A JP H0730134 A JPH0730134 A JP H0730134A JP 5154707 A JP5154707 A JP 5154707A JP 15470793 A JP15470793 A JP 15470793A JP H0730134 A JPH0730134 A JP H0730134A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
solar cell
window layer
predetermined pattern
cdte
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
Application number
JP5154707A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Niimoto
哲也 新本
Takashi Arita
孝 有田
Akira Hanabusa
彰 花房
Mikio Murozono
幹夫 室園
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP5154707A priority Critical patent/JPH0730134A/ja
Publication of JPH0730134A publication Critical patent/JPH0730134A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • Y02E10/543Solar cells from Group II-VI materials
    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 透光性基板上に窓層を有し、光吸収層として
CdTe膜をもつ太陽電池において、窓層と直列接続の
ための導電材料とのコンタクト抵抗を低減させることに
より、窓層と直列接続のための導電材料との接触幅を少
なくし、有効受光面積を高めることにより光電変換効率
の高い太陽電池を提供する。 【構成】 窓層としてCdS膜2、光吸収層としてCd
Te膜3を順次積層し、CdTe膜3のアクセプタとし
てC膜4を形成した後、CdTe膜3およびC膜4のパ
ターン分離部分にYAGレーザー処理を行い、このCd
Te膜3、C膜4の所定のパターン外に、はみ出た部分
と窓層表面の不純物を同時に除去することにより、Cd
S膜2とAgIn膜5との接触幅をこれまでの約1/3
に低減することができ、太陽電池の有効受光面積を増加
させることが可能となり、高効率な太陽電池が実現でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池の製造法に関
し、特に光吸収層としてテルル化カドミウム膜(以下C
dTe膜という)を用い、そのオーミック電極としてカ
ーボンペースト(以下Cペーストという)を塗布、乾
燥、焼結して得られるカーボン膜(以下C膜)を用いる
太陽電池の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、炭酸ガスによる地球温暖化、オゾ
ン層の破壊など、地球環境問題がクローズアップされる
中、新エネルギー開発、とりわけ太陽電池の実用化に対
する期待はますます大きくなってきている。しかしなが
ら、太陽電池の早期実用化のためにはまだまだ解決しな
ければならない課題が多々残っている。とくに太陽電池
の変換効率の向上と、低コスト化は避けては通れない重
要な課題である。
【0003】そのような中で、CdS/CdTe太陽電
池は、光吸収層として最適な禁制帯幅に近い1.4eV
のCdTeを用いており、また使用する材料も安価なこ
とから、低コスト高効率太陽電池の本命の1つとして大
いに期待されている。
【0004】CdS/CdTe太陽電池の製造法には、
種々の方法が知られているが、低コスト化が図れ、大面
積化と量産化が容易な方法として印刷・焼結法がある。
印刷・焼結法は使用する装置も安価であり、すでに同手
法で製造された太陽電池は電卓用として広く使用されて
いる。
【0005】そして、特開平2−177377号公報に
支持基板上にCdS焼結膜を形成し、その上にTeCl
4を融剤としてCdTe粉末に添加したCdTeペース
トをスクリーン印刷して乾燥後、不活性ガス雰囲気中で
焼成しCdTe焼結膜を形成し、次にCdTe焼結膜上
にカーボン膜を形成し、CdS焼結膜上およびカーボン
膜上に電極を形成する光起電力素子の製造方法が開示さ
れている。
【0006】以下に従来の印刷・焼結法によるCdS/
CdTe太陽電池の製造法について説明する。
【0007】太陽電池の構成はガラス/CdS膜/Cd
Te膜/カーボン電極膜/AgIn電極膜からなり、各
膜は以下の方法で形成される。
【0008】(1)CdS膜の形成 粒径2〜3μmの高純度(5N)CdS粉末に12重量
%のCdCl2粉と適当量のプロピレングリコールを加
え、混練することによりCdSペーストを作製する。次
にこのペーストをほうけい酸ガラス基板上に印刷する。
これを120℃で1時間乾燥後、アルミナ製焼成ケース
に入れ、小さな孔が多数あいている焼成用蓋をかぶせ
て、窒素雰囲気のベルト炉で690℃で90分間焼成す
る。
【0009】(2)CdTe膜の形成 Cd粉末(5N)とTe粉末(6N)を等モル量ずつ加
え、水とともにボールミルで1μm以下の粒径になるま
で粉砕する。乾燥後この微粉末に、適量のCdCl2
加え、プロピレングリコールを粘結剤として混練し、ペ
ーストを作製する。次にペーストをCdS膜上にスクリ
ーン印刷し、120℃で1時間乾燥後、CdS膜と同様
に所定容器を用いて600℃〜700℃で1時間焼成
し、CdTe膜を得る。
【0010】(3)カーボン電極膜 CdTeの電極には、CuOを微量に添加したCペース
トを用いる。このCペーストをCdTe膜上に印刷後、
120℃で1時間乾燥し、微量の酸素を含む窒素雰囲気
中で450℃で熱処理を行い形成する。微量のCuOは
CdTeとの接触面をp+−CdTe層とし、良好なオ
ーミック接触を可能にする。
【0011】(4)AgIn電極膜 CdSの電極には、Inを添加したAgペーストを用い
る。CdS膜上にこのAgペーストを印刷後、200℃
で1時間乾燥し、良好なオーミック接触を可能にする。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかし、スクリーン印
刷法では、CdTeペーストおよびCペーストの印刷、
乾燥時に、ペースト中の微細な粒子が大きく移動するた
め所定のパターン外にはみ出す。1枚の基板に多数の太
陽電池素子を直列接続する集積型の太陽電池の有効面積
率を大きくしようとする場合、これが太陽電池素子間の
ショートや電流の漏れを引き起こす原因となり、90%
以上の有効発電面積率を達成することは困難である。ま
た太陽電池素子間を直列接続する場合、窓層とカーボン
層を導電材料で電気的に接続するが、CdTe焼成まで
の過程で窓層の表面に析出した不純物が、窓層と導電材
料とのオーミック接触の抵抗を高め、太陽電池の性能を
悪化させる原因となる。
【0013】本発明は、このような従来の課題を解決す
るもので、従来プロセスの特徴を有効に活用し、太陽電
池素子間のショートや電流の漏れを防ぐとともに、窓層
と導電材料とのオーミック接触を良好にすることにより
太陽電池素子間の抵抗を低くし、高い有効発電面積率が
可能な太陽電池の製造法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の太陽電池の製造法の第1の手段は、透光性
基板上に直列接続を行うために所定のパターンに分離し
て形成した窓層の上に、吸収層として少なくともCdT
e膜を所定のパターンに分離して形成後、アクセプタ材
料およびオーミック電極としてカーボン膜(以下C膜と
いう)を所定のパターンに分離して形成し、C膜と窓層
を導電材料により直列接続を行い太陽電池を製造する方
法であって、C膜形成に際しC粉末と有機溶媒を主体と
するCペーストを塗布後、CdTe膜とC膜が所定のパ
ターン外に、はみ出た部分および窓層の表面に析出した
不純物をレーザー光を用いて除去した後、乾燥、焼成す
る方法である。
【0015】また第2の手段は、Cペーストを塗布乾燥
後に前記と同様にレーザー処理した後焼結を行い、所定
のパターン外に、はみ出た部分および窓層の表面に析出
した不純物をレーザー光を用いて除去した後、焼成する
方法である。
【0016】
【作用】上記の方法によれば、太陽電池窓層のコンタク
ト面をレーザー処理することにより、CdTeペースト
およびCペーストが印刷、乾燥時に所定のパターン外に
はみ出し、太陽電池素子間のショートや電流の漏れを引
き起こすことを防ぎ、高い有効発電面積率を達成するこ
とを可能とし、さらに、窓層上のCd,Te,CdCl
2などを除去し、かつ窓層としてCdSなどの多結晶半
導体を用いる場合、その結晶間の境界を改質し、窓層の
膜質自体を改善できる結果、太陽電池素子のコンタクト
抵抗の主要因である窓層とその電極膜であるAgIn膜
の接触幅を大幅に短縮でき、高効率な太陽電池の製造を
可能とするものである。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例の太陽電池の製造法に
ついて図面を参照して説明する。
【0018】図1に示すように、ガラス基板1、もしく
は透明電極を表面に形成したガラス基板(図示していな
い)上に窓層としてCdS膜2を形成し、前述した従来
の技術と全く同様の方法で順次CdTe膜3、およびC
膜、さらに、AgIn膜を形成する。基板サイズとして
通常35cm×35cm以上のガラスを用いており、C
dS膜2の面抵抗が20〜100Ω/cm2であり、単
セルのCdS膜2の幅を5mm以下にしないと効率が大
幅に低下するために直列接続する必要があり、また通常
太陽電池はバッテリーを充電するシステムが多く、その
ためにも直列接続する必要がある。図2にCdS膜2の
幅と効率に関しての相関を示す。
【0019】CdTe膜3およびC膜4の形成法として
スクリーン印刷法が用いられているが、その印刷、乾燥
時にCdTeペーストおよびCペーストが50〜100
μm程度所定のパターン外に、はみ出し、図3に示した
ようにCdSコンタクト面6上に薄くCdTe膜のはみ
出た部分7およびC膜のはみ出た部分8が形成されて、
C膜のはみ出た部分8がCdSコンタクト面6に接触し
た場合、電流の漏れを引き起こし、CdSコンタクト面
6の両端のCdTe膜のはみ出た部分7またはC膜のは
み出た部分8が接触した場合、素子間のショートとな
る。またCdSコンタクト面6上にCdTe膜3の焼成
時にもCd,Te,CdCl2もしくはCdTeの不純
物の再デポジット層9が生じ、きれいなCdSコンタク
ト面6が得られず、CdS膜2とその電極膜であるAg
In膜5の接触幅10を0.3mm以上設けないと良好
なコンタクトが得られない。
【0020】上記の改善のため、図4に示すようにC膜
4を塗布後、または塗布、乾燥後CdSコンタクト面6
にQスイッチ出力モードでYAGレーザー処理を施し、
図3に示すCdSコンタクト面6上の所定のパターン外
にはみ出したCdTe膜のはみ出た部分7とC膜のはみ
出た部分8およびCdTe膜3の焼成時にCdSコンタ
クト面6上に析出した不純物の再デポジット層9を除去
する。つぎに周知の方法でAgIn膜5を形成する。C
dSコンタクト面6にYAGレーザー処理を施すことに
より図5に示すようにCdSコンタクト幅を0.3mm
より0.1mmまで減少させても、従来のように抵抗が
大幅に増加し、FFが大幅に減少することはなく、0.
1mmのコンタクト幅で従来の0.3mmとほぼ同等の
低抵抗なコンタクト抵抗を得ることができる。つまりコ
ンタクト幅の減少により、太陽電池の光を電気に変える
部分が増加し、かつセル接続部分が減少するため、有効
な受光面積を増加させることができ、その結果、光電変
換効率を改善することが可能となる。
【0021】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
太陽電池の製造法によれば、窓層としてCdS膜、光吸
収層としてCdTe膜を形成し、CdTe膜のアクセプ
タとしてC膜を形成する太陽電池において、C膜を形成
後にCdSコンタクト面にQスイッチ出力モードでYA
Gレーザー処理を施すことにより、CdTeペーストお
よびCペーストが印刷、乾燥時に所定のパターン外には
み出した部分を除去することにより太陽電池素子間のシ
ョートや電流の漏れを引き起こすことを防ぎ、高い有効
発電面積率を達成することを可能とし、さらにCdSコ
ンタクト面上のCd,Te,CdCl2などの不純物を
除去し、かつ窓層としてCdSなどの多結晶半導体を用
いる場合、その結晶間の境界を改質し、窓層の膜質自体
を改善できる結果、太陽電池素子のコンタクト抵抗の主
要因である窓層とその電極膜であるAgIn膜の接触幅
を大幅に短縮でき、高効率な太陽電池作製を可能とする
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の太陽電池の製造法における
CdS膜/CdTe膜/C膜/AgIn膜形成後の太陽
電池セルの断面図
【図2】本発明の一実施例の太陽電池の製造法における
CdS膜幅に対する太陽電池の光電変換効率の相関を示
すグラフ
【図3】本発明の一実施例の太陽電池の製造法における
CdS膜/CdTe膜/C膜/AgIn膜形成後のYA
Gレーザー処理前の太陽電池セルのCdSコンタクト面
の太陽電池セルの断面図
【図4】本発明の一実施例の太陽電池の製造法における
太陽電池セルのCdSコンタクト面のレーザー処理後の
太陽電池セルの断面図
【図5】本発明の一実施例の太陽電池の製造法における
CdS膜とAgIn膜の接触幅に対する有効面積率およ
び変換効率の相関を示すグラフ
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 CdS膜(窓層) 3 CdTe膜 4 C膜 5 AgIn膜 6 CdSコンタクト面 7 CdTe膜のはみ出た部分 8 C膜のはみ出た部分 9 再デポジット層 10 CdS膜とAgIn膜の接触幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 室園 幹夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透光性基板上に直列接続を行うために所
    定のパターンに分離して形成した窓層の上に、吸収層と
    して少なくともテルル化カドミウム膜を所定のパターン
    に分離して形成後、アクセプタ材料およびオーミック電
    極としてカーボン膜を所定のパターンに分離して形成
    し、前記カーボン膜と窓層を導電材料により直列接続を
    行う太陽電池の製造法であって、前記カーボン膜の形成
    に際しカーボン粉末と有機溶媒を主体とするカーボンペ
    ーストを塗布後、前記テルル化カドミウム膜とカーボン
    膜が所定のパターン外に、はみ出た部分および前記窓層
    の表面に析出した不純物をレーザー光を用いて除去した
    後、乾燥、焼成する太陽電池の製造法。
  2. 【請求項2】 透光性基板上に直列接続を行うために所
    定のパターンに分離して形成した窓層の上に、吸収層と
    して少なくともテルル化カドミウム膜を所定のパターン
    に分離して形成後、アクセプタ材料およびオーミック電
    極としてカーボン膜を所定のパターンに分離して形成
    し、前記カーボン膜と窓層を導電材料により直列接続を
    行う太陽電池の製造法であって、前記カーボン膜の形成
    に際しカーボン粉末と有機溶媒を主体とするカーボンペ
    ーストを塗布、乾燥後、前記テルル化カドミウム膜とカ
    ーボン膜が所定のパターン外に、はみ出た部分および前
    記窓層の表面に析出した不純物をレーザー光を用いて除
    去した後、焼成する太陽電池の製造法。
  3. 【請求項3】 窓層が硫化カドミウム膜のみからなる請
    求項1または2記載の太陽電池の製造法。
  4. 【請求項4】 窓層が透明導電膜と硫化カドミウム膜の
    2層からなる請求項1または2記載の太陽電池の製造
    法。
JP5154707A 1993-06-25 1993-06-25 太陽電池の製造法 Pending JPH0730134A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5154707A JPH0730134A (ja) 1993-06-25 1993-06-25 太陽電池の製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5154707A JPH0730134A (ja) 1993-06-25 1993-06-25 太陽電池の製造法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0730134A true JPH0730134A (ja) 1995-01-31

Family

ID=15590202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5154707A Pending JPH0730134A (ja) 1993-06-25 1993-06-25 太陽電池の製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0730134A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7488788B2 (en) 2003-05-13 2009-02-10 Asahi Glass Company, Limited Electrolyte polymer for polymer electrolyte fuel cells, process for its production and membrane-electrode assembly
US7671493B2 (en) 2007-03-09 2010-03-02 Sony Corporation Vibration assembly, input device using the vibration assembly, and electronic equipment using the input device
US7838167B2 (en) 2004-08-18 2010-11-23 Asahi Glass Company, Limited Electrolyte polymer for fuel cells, process for its production, electrolyte membrane and membrane/electrode assembly
US8876350B2 (en) 2009-05-20 2014-11-04 Sharp Kabushiki Kaisha Light source device and display device provided with same
WO2019003265A1 (ja) 2017-06-26 2019-01-03 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 フッ素樹脂成形体

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7488788B2 (en) 2003-05-13 2009-02-10 Asahi Glass Company, Limited Electrolyte polymer for polymer electrolyte fuel cells, process for its production and membrane-electrode assembly
US7838167B2 (en) 2004-08-18 2010-11-23 Asahi Glass Company, Limited Electrolyte polymer for fuel cells, process for its production, electrolyte membrane and membrane/electrode assembly
US7671493B2 (en) 2007-03-09 2010-03-02 Sony Corporation Vibration assembly, input device using the vibration assembly, and electronic equipment using the input device
US8876350B2 (en) 2009-05-20 2014-11-04 Sharp Kabushiki Kaisha Light source device and display device provided with same
WO2019003265A1 (ja) 2017-06-26 2019-01-03 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 フッ素樹脂成形体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0787354B1 (en) A method of manufacturing thin-film solar cells
CN103474494B (zh) 包括背接触式太阳能电池的光伏模块用背板
EP0641487A1 (en) Monolithic, parallel connected photovoltaic array and method for its manufacture
US5411601A (en) Substrate for solar cell and solar cell employing the substrate
JPH0730134A (ja) 太陽電池の製造法
JP2004281938A (ja) 太陽電池およびその製造方法
JPH05343719A (ja) 太陽電池の製造方法
JPH0685297A (ja) 太陽電池の製造法
JPH07147422A (ja) テルル化カドミウム太陽電池
JP3069158B2 (ja) 太陽電池及びその製造方法
JP2532727B2 (ja) 太陽電池の製造方法
JPH0338069A (ja) 薄膜太陽電池
EP0962990A2 (en) Method of fabricating a solar cell
JPH06342926A (ja) 太陽電池
JP3069159B2 (ja) 太陽電池及びその製造方法
JP2692217B2 (ja) 光起電力素子の製造方法
JP2003298091A (ja) 太陽電池およびその製造方法
JPH05347425A (ja) CdS/CdTe太陽電池の製造方法
JP2002009307A (ja) 太陽電池の製造方法
JP3473255B2 (ja) 薄膜太陽電池の製造方法
JP3397213B2 (ja) 太陽電池
JP2523734B2 (ja) 光起電力装置の製造法
JPH05291599A (ja) 太陽電池の製造法
JPH05343720A (ja) 太陽電池の製造方法
JPH05347424A (ja) 光起電力装置の製造方法