JPH02306670A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
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- JPH02306670A JPH02306670A JP1127372A JP12737289A JPH02306670A JP H02306670 A JPH02306670 A JP H02306670A JP 1127372 A JP1127372 A JP 1127372A JP 12737289 A JP12737289 A JP 12737289A JP H02306670 A JPH02306670 A JP H02306670A
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Classifications
-
- 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
- Y02E10/546—Polycrystalline silicon PV 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
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、太陽電池などの光起電力装置に関する。
従来、太陽電池などの光起電力装置は、主としてアモル
ファスシリコン（以下ａ−３ｉという）を母材としてお
り、その構成は例えば特公昭６１−１１５８５４号公報
（）１０１Ｌ ３１１０４）に記載されているように。
ファスシリコン（以下ａ−３ｉという）を母材としてお
り、その構成は例えば特公昭６１−１１５８５４号公報
（）１０１Ｌ ３１１０４）に記載されているように。
ガラス等の透光性基板上に透明電極、ａ−３ｉからなる
ｐ、ｉ、ｎ層及び金属蒸着膜等からなる裏°面′ｄｌＬ
極が順次積層されている。このとき、光はｐ層備即ち透
光性基板から入射する。
ｐ、ｉ、ｎ層及び金属蒸着膜等からなる裏°面′ｄｌＬ
極が順次積層されている。このとき、光はｐ層備即ち透
光性基板から入射する。
また、他にアモルファスシリコンカーパイ）−カらなる
ｐ層にａ−３ｉ：Ｈからなるｉ層及びｎｍを）順次積層
することなども考えられている。
ｐ層にａ−３ｉ：Ｈからなるｉ層及びｎｍを）順次積層
することなども考えられている。
従来のようなａ−５ｉｆｔ母材とするｐｉｎ構造の光起
電力装置の場合、感応波長はせいぜい８００ｎｍまでで
あり、それ以上長波長側にはほとんど感度を有しないた
め、光起電力装置の特性の向上を図ることができないと
いう問題、へがある。
電力装置の場合、感応波長はせいぜい８００ｎｍまでで
あり、それ以上長波長側にはほとんど感度を有しないた
め、光起電力装置の特性の向上を図ることができないと
いう問題、へがある。
また、ａ−５ｉを母材とするｎ層は高抵抗で、電極さし
てそのまま使用することができないため、このｎ層上に
裏面電極を形成する必要がある。
てそのまま使用することができないため、このｎ層上に
裏面電極を形成する必要がある。
本発明は、前記の点に留意してなされたものであり、光
感度を長波長側に拡強し、特性の向上を図ると共に、従
来のような裏面電極を不要にすることを目的とする。
感度を長波長側に拡強し、特性の向上を図ると共に、従
来のような裏面電極を不要にすることを目的とする。
前記目的を達成するために２本発明ではｎ捜又はｐ型の
多結晶半導体からなる第１の層と、前記第ｌの層にヘテ
ロ接合されたｐ型又はｎ型のアモルファス半導体からな
る第２の層とを備えている。
多結晶半導体からなる第１の層と、前記第ｌの層にヘテ
ロ接合されたｐ型又はｎ型のアモルファス半導体からな
る第２の層とを備えている。
以上のような構成において、多結晶半導体がアモルファ
ス半導体よシも長波長側まで光感度を有しているため、
短波長側の光は主として第２の層で吸収され、長波長側
の光は主として第１の層で吸収され、従来よりも光起電
力装置の光感度が長波長側に拡張される。
ス半導体よシも長波長側まで光感度を有しているため、
短波長側の光は主として第２の層で吸収され、長波長側
の光は主として第１の層で吸収され、従来よりも光起電
力装置の光感度が長波長側に拡張される。
また、多結晶半導体が低抵抗であるため、第１の層を光
電流取出用の電極として用いることが可能になり、従来
のように裏面電極を設ける必要がない。
電流取出用の電極として用いることが可能になり、従来
のように裏面電極を設ける必要がない。
実施例について図面を参照して説明す・る。
第１図において、（１）はガラス等η為らなる透光性基
板、（２）は基板（１）上に形成されたｎ型の多結晶半
導体である多結晶シリコン（以下ｐｏｌｙ−８ｉという
）からなる第１の層、（３）は第１の層（２）にヘテロ
接合されたｐ型のアモルファス半導体であるａ−５ｉ：
Ｈからなる第２の層、（４）はショットキ接合用電極で
あり、金（Ａｕ）或いはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ
０ｘｃｉｄｅ）からなり、 Ａｕの場合には基板（１
）側から、ＩＴＯの場合にはこの電ＩＭ（４）側から光
が入射する。
板、（２）は基板（１）上に形成されたｎ型の多結晶半
導体である多結晶シリコン（以下ｐｏｌｙ−８ｉという
）からなる第１の層、（３）は第１の層（２）にヘテロ
接合されたｐ型のアモルファス半導体であるａ−５ｉ：
Ｈからなる第２の層、（４）はショットキ接合用電極で
あり、金（Ａｕ）或いはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ
０ｘｃｉｄｅ）からなり、 Ａｕの場合には基板（１
）側から、ＩＴＯの場合にはこの電ＩＭ（４）側から光
が入射する。
なお、（５）は第１の層（２）及び電極（４）に設けら
れたリード接続部である。
れたリード接続部である。
このとき、第１の層（２）はプラズマＣＶＤ法により基
板（１）上に形成したｎ型ａ−８ｉから固相成長させる
ことによって形成する。
板（１）上に形成したｎ型ａ−８ｉから固相成長させる
ことによって形成する。
ところで、 ｐｏｌｙ−８ｉの第１のＮ（２）の固相成
長温度とシート抵抗及び移動度との関係を調べたところ
、それぞれ第２図及び第３図に示すようになり、第２図
から、固相成長温度８００℃でシート抵抗は約４０Ω／
口と最小になり、第３図から、内相成長温度７００℃で
移動度は約４０ ＣＩ／Ｉ／ｖ−ｓと最大となる。
長温度とシート抵抗及び移動度との関係を調べたところ
、それぞれ第２図及び第３図に示すようになり、第２図
から、固相成長温度８００℃でシート抵抗は約４０Ω／
口と最小になり、第３図から、内相成長温度７００℃で
移動度は約４０ ＣＩ／Ｉ／ｖ−ｓと最大となる。
従って、第１の層（２）の固相成長温度の最適範囲は７
００〜８００℃と言えるが、第１の層（２）の光吸収を
有効に利用して発電層として活用するには、移動度が最
大となる７００℃で固相成長させるのがよく。
００〜８００℃と言えるが、第１の層（２）の光吸収を
有効に利用して発電層として活用するには、移動度が最
大となる７００℃で固相成長させるのがよく。
充電流取出用電極としてシート抵抗を小さくするには８
００℃で固相成長させるのがよい。
００℃で固相成長させるのがよい。
また、第１の層（２）の形成を２回に分け、基板（１）
に近い側を８００℃で固相成長させ、その上層 を７０
０℃で固相成長させることにより、第１の層（２）を発
電層及び電極として効果的に活用することが可能となる
。
に近い側を８００℃で固相成長させ、その上層 を７０
０℃で固相成長させることにより、第１の層（２）を発
電層及び電極として効果的に活用することが可能となる
。
つぎに、ｎ型ｐｏｌｙ−８ｉとａ−５ｉ：ｈとの光吸収
係数の測定を行ったところ第４図に示すようになり。
係数の測定を行ったところ第４図に示すようになり。
同図中の実線はｎ型ｐｏｌｙ−３ｉ 、破線はａ−３ｉ
：Ｈを示し、同図から８００〜ＩＱＱＱ ｎｍの長波長
側では、ｎ型ｐｏｌｙ−５ｉ （Ｄ光吸収係数がａ−５
ｉ：Ｈより１桁以上大きくなっており、このことから８
００ ｎｍまでの短波長側の光は主としてｐ型ａ−３ｉ
：Ｈからなる第２の層（３）によって吸収され、ｇＱＱ
ｎｍより長波長側の光は主としてｎ型ｐｏｌｙ −Ｓ
ｉからなる第１の層（２）によって吸収されることがわ
かる。
：Ｈを示し、同図から８００〜ＩＱＱＱ ｎｍの長波長
側では、ｎ型ｐｏｌｙ−５ｉ （Ｄ光吸収係数がａ−５
ｉ：Ｈより１桁以上大きくなっており、このことから８
００ ｎｍまでの短波長側の光は主としてｐ型ａ−３ｉ
：Ｈからなる第２の層（３）によって吸収され、ｇＱＱ
ｎｍより長波長側の光は主としてｎ型ｐｏｌｙ −Ｓ
ｉからなる第１の層（２）によって吸収されることがわ
かる。
さらに、第１図に示す構成の光起電力装置Ｉと従来の透
明電極／ ｐｉｎ層／層面裏面電極構造起電力装置■の
収集効率の測定比較を行ったところ、第５図に示すよう
になった。
明電極／ ｐｉｎ層／層面裏面電極構造起電力装置■の
収集効率の測定比較を行ったところ、第５図に示すよう
になった。
なお、第１の層（２）の固相成長条件は７００ ’Ｃ、
１００時間、ドーピング量はＰＨａ／ＳｉＨ４〜８Ｘ１
０−２ であり、このときの膜厚は１０μｍ、シート抵
抗は２０Ω／口。
１００時間、ドーピング量はＰＨａ／ＳｉＨ４〜８Ｘ１
０−２ であり、このときの膜厚は１０μｍ、シート抵
抗は２０Ω／口。
移動度は１００ｃｄ／Ｖ−ｓ である。
そして、第５図中の実線は光起電力装置１．破線は光起
電力装置■を示しており、同図から、光起電力装置ｌは
８００ ｎｍ以上の長波長側において高い収集効率を有
していることがわかり、光電流が従来よりも大きくなり
、光起電力装置の特性を大幅に向上することが可能にな
る。
電力装置■を示しており、同図から、光起電力装置ｌは
８００ ｎｍ以上の長波長側において高い収集効率を有
していることがわかり、光電流が従来よりも大きくなり
、光起電力装置の特性を大幅に向上することが可能にな
る。
なお、前記実施例ではｎ型ｐｏｌｙ−３ｉとｐ型ａ−３
ｉ：Ｈのへテロ接合の場合について説明したが、ｐ型ｐ
ｏｌｙ−３ｉとｎ型ａ−３ｉ：Ｈのへテロ捩合としても
よいのは勿論である。
ｉ：Ｈのへテロ接合の場合について説明したが、ｐ型ｐ
ｏｌｙ−３ｉとｎ型ａ−３ｉ：Ｈのへテロ捩合としても
よいのは勿論である。
また、多結晶及びアモルファス半導体として前記したＳ
ｉに限るものではない。
ｉに限るものではない。
本発明は１以上説明したように構成されているため、以
下に記載する効果を奏する。
下に記載する効果を奏する。
短波長側の光は主としてアモルファス半導体からなる第
２の層で吸収され、長波長側の光は主として多結晶半導
体からなる第１の層で吸収される念め、従来よりも装置
の光感度を長波長側に拡張することができ、光電流を従
来より飛躍的に大、きくすることが可能になり、効率の
極めて高い光起電力装置を得ることができる。
２の層で吸収され、長波長側の光は主として多結晶半導
体からなる第１の層で吸収される念め、従来よりも装置
の光感度を長波長側に拡張することができ、光電流を従
来より飛躍的に大、きくすることが可能になり、効率の
極めて高い光起電力装置を得ることができる。
また、多結晶半導体が低抵抗であるため、第１の層を光
市流取出用の電極として用いることが可能になり２従来
のように裏面電極を設ける必要がなく、コストを低減す
ることができ、しかも信頼性の向上を図ることができる
。
市流取出用の電極として用いることが可能になり２従来
のように裏面電極を設ける必要がなく、コストを低減す
ることができ、しかも信頼性の向上を図ることができる
。
図面は１本発明の光起電力装置の１実施例を示し、第１
図は断面図、第２図及び第３図はそれぞれ第１の層の固
相成長温度とシート抵抗及び移動度との関係図、第４図
は光吸収係数スペクトルを示す図、第５図は収集効率ス
ペクトルを示す図である。 （２）・・第１の層、（３）・・・第２の層。
図は断面図、第２図及び第３図はそれぞれ第１の層の固
相成長温度とシート抵抗及び移動度との関係図、第４図
は光吸収係数スペクトルを示す図、第５図は収集効率ス
ペクトルを示す図である。 （２）・・第１の層、（３）・・・第２の層。
Claims (1)
- （１）ｎ型又はｐ型の多結晶半導体からなる第１の層と
、前記第１の層にヘテロ接合されたｐ型又はｎ型のアモ
ルファス半導体からなる第２の層とを備えたことを特徴
とする光起電力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1127372A JPH02306670A (ja) | 1989-05-20 | 1989-05-20 | 光起電力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1127372A JPH02306670A (ja) | 1989-05-20 | 1989-05-20 | 光起電力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02306670A true JPH02306670A (ja) | 1990-12-20 |
Family
ID=14958349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1127372A Pending JPH02306670A (ja) | 1989-05-20 | 1989-05-20 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02306670A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010518609A (ja) * | 2007-02-08 | 2010-05-27 | ウーシー・サンテック・パワー・カンパニー・リミテッド | ハイブリッドシリコン太陽電池及び該ハイブリッドシリコン太陽電池の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633888A (en) * | 1979-08-29 | 1981-04-04 | Seiko Epson Corp | Solar battery |
| JPS5681981A (en) * | 1979-09-21 | 1981-07-04 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Semiconductor forming element for converting light to electric energy |
-
1989
- 1989-05-20 JP JP1127372A patent/JPH02306670A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633888A (en) * | 1979-08-29 | 1981-04-04 | Seiko Epson Corp | Solar battery |
| JPS5681981A (en) * | 1979-09-21 | 1981-07-04 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Semiconductor forming element for converting light to electric energy |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010518609A (ja) * | 2007-02-08 | 2010-05-27 | ウーシー・サンテック・パワー・カンパニー・リミテッド | ハイブリッドシリコン太陽電池及び該ハイブリッドシリコン太陽電池の製造方法 |
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