JPH03218683A - 光起電力素子 - Google Patents

光起電力素子

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Publication number
JPH03218683A
JPH03218683A JP2014011A JP1401190A JPH03218683A JP H03218683 A JPH03218683 A JP H03218683A JP 2014011 A JP2014011 A JP 2014011A JP 1401190 A JP1401190 A JP 1401190A JP H03218683 A JPH03218683 A JP H03218683A
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JP
Japan
Prior art keywords
layer
type
silicon film
photovoltaic element
irregularities
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
JP2014011A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Iwamoto
岩本 正幸
Koji Minami
浩二 南
Toshihiko Yamaoki
山置 俊彦
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2014011A priority Critical patent/JPH03218683A/ja
Publication of JPH03218683A publication Critical patent/JPH03218683A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • Y02E10/545Microcrystalline silicon PV cells
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    • Y02E10/546Polycrystalline silicon PV cells
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/548Amorphous silicon PV cells

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、多結晶シリコン(以下、p−Siと称す)膜
と非品質シリコン(以下、a−Siと称す)膜または微
結晶シリコン(以下、μc−Siと称す)膜との接合を
備える光起電力素子に関する。
(口)従来の技術 a−Si膜のみからなる光起電力素子より光電変換効率
が高くなるとして、p−Si膜とa−Si膜との接合を
備える光起電力素子が、Japanese Journ
al ofApplied Physics\’ol2
2 (1983) pp.L605に記載されているよ
うに、既に知られている。
(ハ)発明が解決しようとする課題 この光起電力素子は、p−Siウエハを用いているため
、コストが高くなる。
また、このような光起電力素子においても、従来十分な
光電変換効率は得られていなかった。
そこで、本発明の目的は、p−Si膜とa−Si膜また
はμc−Si膜との接合を備える光起電力素子を安価に
製造することができ、かつ高変換効率を備える光起電力
素子を提供するものである。
(二)課題を解決するための手段 本発明は、固相成長法により形成したp−Si膜と、a
−Si膜またはpc−Si膜との接合を備える光起電力
素子において、上記p−Si膜の上記a−Si膜または
μc−Si膜との接合面に、高さ約2000人以上の凸
凹が形成されていることを特徴とする。
(ホ)作用 本発明によれば、p−Si膜上に高さ約2000人以上
の凸凹を形成することにより、その上に形成したa−S
i層にも凸凹が形成され、光起電力素子の光入射面に6
凸凹が形成されることになる。従って、入射光は入射面
にて屈折し、発電層内に斜めに入るため、発電層内での
光路長が長くなり、光の吸収量が多くなるため光電変換
効率が向上する。
(へ)実施例 第1図は、本発明の一実施例の光起電力素子の構造を示
す概略的断面図である。
この光起電力素子は、2つの単位発電素子を積層した、
所謂タンデム型光起電力素子であり、1は基板、2は基
板l上に固相成長法により形成された膜厚5〜50μm
のn型p−Si層であり、その表面に約2000人以上
の凹凸が形成されている。3は膜厚100 − 500
人のp型lIc−Si層、4は膜厚100 − 500
人のn型a−Si層、5は膜厚1000 − 8000
人のi型a一Sl層、6は膜厚100 − 300人の
p型a−Si層である。
これらp型μc−Si層3、n型a−Si層4、i型a
−Si層5及びp型a−Si層6は、周知のプラズマC
VD法によりn型p−Si層2上に順に形成される。7
はITO (酸化インジウム) 、SnOz (酸化錫
)等のTCO(透光性導電酸化物冫からなる膜厚100
0〜2000人の透明電極である。
なお、p型pc−Si層3に代えて、p型a−Si層3
を用いてもよい。
第2図は、n型p−Si層2表面の凸凹の高さと光起電
力素子の変換効率との関係を示す。なお、同図は、凸凹
がない場合の変換効率を1としたときの相対値を示して
いる。
第2図から明らかなように、n型p−Si層2の表面に
2000人以上の凸凹を形成することにより、凸凹がな
い場合と比べ変換効率を向上し得ることが分かる。これ
はn型p−Si層2の表面に2000人以上の凸凹を形
成することにより、光起電力素子の短絡電流が増加した
ためである。なお、2000人以下で変換効率がほとん
ど変化しないのは、凸凹が小さすぎるため、その効果が
少ないためであると考えられる。
次に、本発明の実施例の光起電力素子のn型p−Si層
2の具体的な形成方法について、3つの例を示す。
(第1例ラ 基板1としては、石英もしくはセラミック等を用いる。
アセトン中に81もしくはSin,の結晶粉末(粒径2
 0 0 0〜100QQ人)をイ容かして撹拌し、こ
の溶液中に基板1を入れ、10〜30分超音波洗浄する
。そうすることにより、基板1上に粉末が吸着される。
こうして粉末が吸着した基板1上に、下記の条件による
プラズマCVD法により、リンドープのn型a−Si層
を形成する。
* C V D形成条件 ガス流量比: PI−1,,/’ SiH. = 1〜
3%基板温度 ゜400〜700℃ 膜厚   :5〜50μm その後、このn型a−Si層を、600 〜800℃の
N2ガス雰囲気中にlO〜30時間曝して固相成長させ
ることにより、表面に2000〜10000人の凸凹を
持ったn型p−Si層2が形成される。
(第2例) 基板I (第1例と同じ基板)の表面を研摩し、表面に
2o O Cl人〜1.5μmの凸凹を形成する。その
上に第1例と同じ条件でn型a−Si層を形成した後、
これを第1例と同じ条件で固相成長させる。これにより
、表面に2000人〜1μmの凸凹を有するn型p−S
i層2が形成される。
(第3例) 基板1 (第1例と同じ基板)上に第1例と同じ条件で
a−Si層を形成した後、これを第1例と同じ条件で固
相成長させ、n型p−Si層を形成する。
その後、その表面を下記に示す条件で、Arガスもしく
はCF. + otガス中でスパッタする。
*貸の場合のスパッタ条件 Ar流量 : 10 − 100SCCM圧力  : 
0.5−5X 10−’Torr基板温度:室温 RFパワー:10〜100W 時間  :10〜100分 *(F4+Osの場合のスパッタ条件 総流量 :10〜IOOSCCM 流量比 : CF. :O. = 9: 1圧力  :
 0. 5− 5X It)−’Torr基板温度:室
温 RFノマワ ー : 10〜 100〜〜′時間  :
1〜30分 これらスパッタにより、表面に2000人〜IIIn+
の凸凹が形成されたn型p−Si層2が形成される。
(ト)発明の効果 本発明によれば、固相成長法により形成した多結晶シリ
コン膜と、非晶質シリコン膜または微結晶シリコン膜と
の接合を備える光起電力素子において、上記多結晶シリ
コン膜の上記非品質シリコン膜または微結晶シリコン膜
との接合面に、高さ約2000人以上の凸凹が形成され
ているので、発電層内での光の吸4又が多くなり、光起
電力素子の変換効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す概略的断面図、第2図
はp−Si層表面の凸凹の高さと光起電力素子の変換効
率の関係を示す特性図である。 O 2000 4000 6000 8000 +0000 凸凹0高さlス)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)固相成長法により形成した多結晶シリコン膜と、
    非晶質シリコン膜または微結晶シリコン膜との接合を備
    える光起電力素子において、上記多結晶シリコン膜の上
    記非晶質シリコン膜または微結晶シリコン膜との接合面
    に、高さ約2000Å以上の凸凹が形成されていること
    を特徴とする光起電力素子。
JP2014011A 1990-01-24 1990-01-24 光起電力素子 Pending JPH03218683A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4315959A1 (de) * 1993-05-12 1994-11-24 Max Planck Gesellschaft Elektronische Einrichtung mit mikrostrukturierten Elektroden und Verfahren zur Herstellung einer solchen Einrichtung
US7075002B1 (en) 1995-03-27 2006-07-11 Semiconductor Energy Laboratory Company, Ltd. Thin-film photoelectric conversion device and a method of manufacturing the same

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JPS60216585A (ja) * 1984-04-12 1985-10-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池素子

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