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93_05大面积高效率结晶薄膜太阳电池开发

大面積?高効率結晶薄膜太陽電池セルの開発とスーパーシースルーモジュールへの応用

Development of a Large-scale, High-efficiency Crystalline Thin Film Silicon Solar Cell and

Its Application to Super See-through Module

野　元　克　彦* 清　水彰* 藤　岡靖* 武　田徹* Katsuhiko Nomoto Akira Shimizu Yasushi Fujioka Toru Takeda 辻　井　宏　行* 岡　西守* 棚　村　浩　匡* 山　下　勝　也* Hiroyuki Tujii Mamoru Okanishi Hiromasa Tanamura Katsuya Yamashita 三　宮仁* 岸　本　克　史** 立　花　伸　介** 福　岡　裕　介**

Hitoshi Sannomiya

Katsushi Kishimoto

Shinsuke Tachibana

Yusuke Fukuoka

要旨

独自のショートパルスVHF プラズマCVD 法1）2）3）により，メーター角サイズの大面積?高品質結晶薄膜成膜技術を確立し，光電変換効率（安定化効率）が約11％の薄膜シリコンセルが得られていることを報告すると共に，この高効率セル技術を用いたスーパーシースルーセル，モジュールについて紹介する。

Short Pulsed VHF Plasma CVD method 1)2)3) was established for a growth of crystalline thin film silicon with high quality on a square meter size substrate. And a prototype large scale thin film solar module achieved a stabilized conversion efficiency of about 11%.A new application of the technology to super see-through cells and modules is also presented.

まえがき

c-Si:H VHF CVD

* **

１．ショートパルスVHF プラズマCVD 法による

シリコン結晶薄膜の大面積成膜技術と高効率薄膜太陽電池セルの開発

CVD p-CVD SiH H VHF CVD 図１ sec OFF 図１

c-Si:H ON /

図２ PIN . eV PIN . eV VHF CVD . / . 表１

/ IV 図３ AM . kW/m Jsc, V oc, F.F. Ef fi .

図１

従来連続プラズマ（CW）と比較したショートパルスVHF プラズマ励起の概念図

Fig. 1

Schematic diagram of the short-pulsed VHF plasma compared with a conventional CW method.

図２アモルファス/結晶薄膜シリコンタンデム素子構造図

Fig. 2

Amorphous/crystalline thin film tandem type cell

structure.

図３

アモルファス/結晶薄膜シリコンタンデム素子の連続光照射加速試験によるIV 特性各パラメータの変化（初期値に対して規格化した値）

Fig. 3

IV parameters changes of amorphous/crystalline thin film silicon tandem cell against continuous lig ht-soa k i ng exper i ment (i r radiated lig ht:AM1.5,1000kW/m 2

表１

結晶薄膜シングル素子（μc-Si:H）とアモルファス（a-Si:H）/結晶薄膜（μc-Si:H）タンデム素子のIV 特性

Table 1 IV characteristics of crystalline thin film silicon

single junction solar cell and amorphous/crystalline thin film tandem junction solar cell.

Jsc mA/cm V oc

V F.F. c-Si:H . .

. . a-Si:H/ c-Si:H . .

mm mm I-V 図４ . W .

２．大面積?高効率薄膜シリコンセルのシースルー

モジュールへの応用

---スーパーシースルーモジュールの紹介

図４大面積薄膜シリコン太陽電池モジュールの外観写真とI-V，P-V 特性（初期値）

Fig. 4

Photograph of a large-scale thin film silicon solar module and I-V, P-V characteristics.

表２表２ .

表２

シースルー型PV モジュール，結晶採光型モジュールの代表的な仕様例

Table 2 Typical specifications of see-through type and

crystal silicon light-through type module.

a-Si:H/ c-Si:H a-Si:H

mm W . . . .

IV PV 図５

図６ / /

図５スーパーシースルーセルの外観写真とIV，PV 特性

Fig. 5

Photograph of super see-through solar cell and I-V, P-V characteristics

(super see-through cell of see-through aperture ratio 10%).

図７

公共建築物のエントランス部トップライト用に設置したスーパーシースルーモジュール30kW システム外観写真

Fig. 7

Photograph of a super see-through module 30kW system installed on the top-light of the entrance of a

public building.

図７ kW

むすび

図６スーパーシースルーモジュールの構造例

Fig. 6

Schematic diagram of a super see-through module.

謝辞

参考文献

K. Nomoto et al., “SHORT-PULSE VHF PLASMA-ENHANCED CVD OF HIGH-DEPOSITION-RATE a-Si:H FILMS”, Proc. th

European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition,

pp. - (Barcelona, June. )

“ ”

. -

Y. Fujioka et al., “Large sacle, high-ef fi ciency thin-fi lm silicon solar cells fabricated by short-pulsed plasma CVD method”, PVSEC th

(Bangkok, January) A. Matsuda, “FORMATION KINETICS AND CONTROL OF

MICROCRYSTALLITE IN c-Si:H FROM GLOW DISCHARGE

PLASMA”, J. Non-cryst Solids & , pp. - ( )

K. Nomoto et al., “Role of Hydrogen Atoms in the Formation Process of Hydrogenated Microcrystalline Silicon”, Jpn. J. Appl.

Phys. pp.L -L ( )

J. Meier et. al., “Complete microcrystalline p-i-n solar cell-Crystalline or amor-phous cell behavior?”, Appl. Phys. Lett. ,

pp. - ( )

K. Yamamoto et.al., “HIGH EFFICIENCY THIN FILM SILICON SOLAR CELL AND MODULE”, Proc. th IEEE PVSC,

pp. - ( )

K. Kishimoto et. al., “Device Performances and Simulations for Several Kinds of Large-Scale Thin Film Silicon Solar Cell Modules-

Introduction of Super See-Through Thin Film Solar Cell Module and

Applications”, th Euro PVSEC (Barcelona, June)