JPH0328073B2 - - Google Patents
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- JPH0328073B2 JPH0328073B2 JP60131285A JP13128585A JPH0328073B2 JP H0328073 B2 JPH0328073 B2 JP H0328073B2 JP 60131285 A JP60131285 A JP 60131285A JP 13128585 A JP13128585 A JP 13128585A JP H0328073 B2 JPH0328073 B2 JP H0328073B2
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- JP
- Japan
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- light
- receiving surface
- surface electrode
- tco
- photovoltaic device
- Prior art date
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/70—Surface textures, e.g. pyramid structures
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
- H10F71/138—Manufacture of transparent electrodes, e.g. transparent conductive oxides [TCO] or indium tin oxide [ITO] electrodes
-
- 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
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は光照射を受けると起電力を発生する光
起電力装置に関し、例えば太陽光発電等に利用さ
れる。
起電力装置に関し、例えば太陽光発電等に利用さ
れる。
(ロ) 従来の技術
ガラス等の透光性基板上に受光面電極、半導体
光活性層及び背面電極をこの順序で積層せしめた
光起電力装置は例えば特公昭53−37718号公報や
米国特許第4281208号明細書に開示された如く既
に知られている。通常上記受光面電極として電子
ビーム蒸着法、真空蒸着法、スパツタ法、CVD
法、スプレー法等によつて形成される酸化インジ
ウムスズ（ITO）、酸化スズ（SnOx）等に代表
される透光性導電酸化物（以下TOCと称す）の
単層或いは積層構造が用いられる。
光活性層及び背面電極をこの順序で積層せしめた
光起電力装置は例えば特公昭53−37718号公報や
米国特許第4281208号明細書に開示された如く既
に知られている。通常上記受光面電極として電子
ビーム蒸着法、真空蒸着法、スパツタ法、CVD
法、スプレー法等によつて形成される酸化インジ
ウムスズ（ITO）、酸化スズ（SnOx）等に代表
される透光性導電酸化物（以下TOCと称す）の
単層或いは積層構造が用いられる。
然し乍ら、斯るTCOから受光面電極を形成す
ると、このTCOの屈折率は約2.0前後であるのに
対し、それと接する半導体光活性層の屈折率は上
記2.0より大きく例えばアモルフアスシリコン、
アモルフアスシリコンカーバイト、アモルフアス
シリコンゲルマニウム等のアモルフアスシリコン
系半導体にあつては約4.0前後であるために、支
持基板側から入射した光は上記屈折率の差に基づ
き受光面電極と光活性層との界面に於いて反射
し、光電変換動作する光活性層に入射する光量を
減少せしめる原因となつていた。
ると、このTCOの屈折率は約2.0前後であるのに
対し、それと接する半導体光活性層の屈折率は上
記2.0より大きく例えばアモルフアスシリコン、
アモルフアスシリコンカーバイト、アモルフアス
シリコンゲルマニウム等のアモルフアスシリコン
系半導体にあつては約4.0前後であるために、支
持基板側から入射した光は上記屈折率の差に基づ
き受光面電極と光活性層との界面に於いて反射
し、光電変換動作する光活性層に入射する光量を
減少せしめる原因となつていた。
昭和60年春季応用物理学会予稿集第439頁29p
−Ｕ−14に開示された先行技術は、受光面電極と
光活性層との界面に於ける反射特性が、界面形状
に著しく影響される点に鑑み受光面電極の受光面
側界面を凹凸状となし光活性層に入射する光量の
増大を図ることを提案している。
−Ｕ−14に開示された先行技術は、受光面電極と
光活性層との界面に於ける反射特性が、界面形状
に著しく影響される点に鑑み受光面電極の受光面
側界面を凹凸状となし光活性層に入射する光量の
増大を図ることを提案している。
一方、上述の如き一般的なTCOの形成技術に
よれば、形成するTCOの平均粒径によつて受光
面電極の表面形状が決定されるために、斯る
TCOの平均粒径が約500〜2000Å程度であること
からして、従来の受光面電極の表面形状は凹凸の
高低差約200〜11000Å、凸部と凸部との間隔約
500〜2000Åと小さな凹凸形状を呈するに止まつ
ていた。
よれば、形成するTCOの平均粒径によつて受光
面電極の表面形状が決定されるために、斯る
TCOの平均粒径が約500〜2000Å程度であること
からして、従来の受光面電極の表面形状は凹凸の
高低差約200〜11000Å、凸部と凸部との間隔約
500〜2000Åと小さな凹凸形状を呈するに止まつ
ていた。
従つて、一般的なTCOを受光面電極とした光
起電力装置にあつては、斯るTCOの受光面電極
と光活性層との界面に於ける反射損失が大きく、
光電変換効率を低下せしめる要因となつていた。
起電力装置にあつては、斯るTCOの受光面電極
と光活性層との界面に於ける反射損失が大きく、
光電変換効率を低下せしめる要因となつていた。
そこで、更に大きな凹凸を形成するために、
TCOの粒径を大きくすることが試みられた。例
えばTCOの平均粒径を約2000〜10000Åとする
と、凹凸の高低差約1000〜5000Å、凸部と凸部と
の間隔約2000〜10000Åの凹凸形状が得られるも
のの、この凹凸形状を実現するためには平均粒径
の大きなTCOを使用しなければならず、比抵抗
の増大、光透過率の減少及び支持基板との密着力
の低下を招く原因となり、光起電力装置の受光面
電極としては不適切である。
TCOの粒径を大きくすることが試みられた。例
えばTCOの平均粒径を約2000〜10000Åとする
と、凹凸の高低差約1000〜5000Å、凸部と凸部と
の間隔約2000〜10000Åの凹凸形状が得られるも
のの、この凹凸形状を実現するためには平均粒径
の大きなTCOを使用しなければならず、比抵抗
の増大、光透過率の減少及び支持基板との密着力
の低下を招く原因となり、光起電力装置の受光面
電極としては不適切である。
これに対し、上記応用物理学会予稿集に開示さ
れた先行技術によれば支持基板表面に予め凹凸を
設け、その凹凸表面に沿つてTCOを形成するこ
とによつて、通常の粒径のTCOを用いても大き
な凹凸面を持つ受光面電極が得られる。ところ
が、今度は支持基板表面を受光面電極として要求
される数1000Åのオーダに凹凸加工することが非
常に難しく量産性が低いと云う欠点である。
れた先行技術によれば支持基板表面に予め凹凸を
設け、その凹凸表面に沿つてTCOを形成するこ
とによつて、通常の粒径のTCOを用いても大き
な凹凸面を持つ受光面電極が得られる。ところ
が、今度は支持基板表面を受光面電極として要求
される数1000Åのオーダに凹凸加工することが非
常に難しく量産性が低いと云う欠点である。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
本発明は光起電力装置の受光面電極と半導体光
活性層との界面に於ける入射光の反射損失と、比
抵抗の増大、光透過率の減少及び支持基板との密
着力の低下を同時に解決しようとするものであ
る。
活性層との界面に於ける入射光の反射損失と、比
抵抗の増大、光透過率の減少及び支持基板との密
着力の低下を同時に解決しようとするものであ
る。
(ニ) 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るために、受光面
電極は平均粒径約500〜2000ÅのTCOからなると
共に、この受光面電極は半導体光活性層との界面
側に高低差約1000〜5000Å、凸部と凸部との間隔
約2000〜10000Åの凹凸面を備えたことを特徴と
する。
電極は平均粒径約500〜2000ÅのTCOからなると
共に、この受光面電極は半導体光活性層との界面
側に高低差約1000〜5000Å、凸部と凸部との間隔
約2000〜10000Åの凹凸面を備えたことを特徴と
する。
(ホ) 作用
上述の如く半導体光活性層との界面側に高低差
約1000〜5000Å、凸部と凸部との間隔乱約2000〜
10000Åの凹凸面を備えた平均粒径約500〜2000Å
のTCOからなる受光面電極を用いることによつ
て、斯る受光面電極は光起電力装置として好適な
凹凸形状を受光面電極と半導体光活性層との界面
側に形成する。
約1000〜5000Å、凸部と凸部との間隔乱約2000〜
10000Åの凹凸面を備えた平均粒径約500〜2000Å
のTCOからなる受光面電極を用いることによつ
て、斯る受光面電極は光起電力装置として好適な
凹凸形状を受光面電極と半導体光活性層との界面
側に形成する。
(ヘ) 実施例
第１図は本発明光起電力装置の一実施例を模式
的に示す断面図であつて、１はほぼ平担な絶縁表
面を持つ透光性の支持基板、２は上記支持基板の
絶縁表面に沿つて形成されたTCOからなる受光
面電極、３は上記受光面電極２の凹凸面（2tex）
上に例えば前記先行技術に開示された如きプラズ
マCVD法等によりその内部にpin、pn等の周知の
半導体接合が形成されたアモルフアスシリコン系
の半導体光活性層、４はこの光活性層３の背面に
形成されたアルミニウムＡ１、銀Ag或いは
TCO／Ag等の単層或いは積層構造の背面電極
で、上記光活性層３に支持基板１及び受光面電極
２を透過して光照射がなされると、斯る光活性層
３中に於て光キヤリアが発生し、この光キヤリア
の移動により受光面電極２と背面電極４との間に
起電力が発生する。
的に示す断面図であつて、１はほぼ平担な絶縁表
面を持つ透光性の支持基板、２は上記支持基板の
絶縁表面に沿つて形成されたTCOからなる受光
面電極、３は上記受光面電極２の凹凸面（2tex）
上に例えば前記先行技術に開示された如きプラズ
マCVD法等によりその内部にpin、pn等の周知の
半導体接合が形成されたアモルフアスシリコン系
の半導体光活性層、４はこの光活性層３の背面に
形成されたアルミニウムＡ１、銀Ag或いは
TCO／Ag等の単層或いは積層構造の背面電極
で、上記光活性層３に支持基板１及び受光面電極
２を透過して光照射がなされると、斯る光活性層
３中に於て光キヤリアが発生し、この光キヤリア
の移動により受光面電極２と背面電極４との間に
起電力が発生する。
而して、本発明の特徴は上記支持基板１のほぼ
平担な絶縁表面に配置され光電変換動作する半導
体光活性層３と接する界面側が凹凸面２texをな
す受光面電極２の構造にある。即ち、本発明光起
電力装置の受光面電極２として用いられるTOC
は通常の形成方法により得られる約500〜2000Å
の平均粒径であるにも拘らず、高低差(h)約約1000
〜5000Å、凸部と凸部との間隔(d)約2000〜10000
Åのほぼ三角錐状凹凸面（2tex）を備えている。
平担な絶縁表面に配置され光電変換動作する半導
体光活性層３と接する界面側が凹凸面２texをな
す受光面電極２の構造にある。即ち、本発明光起
電力装置の受光面電極２として用いられるTOC
は通常の形成方法により得られる約500〜2000Å
の平均粒径であるにも拘らず、高低差(h)約約1000
〜5000Å、凸部と凸部との間隔(d)約2000〜10000
Åのほぼ三角錐状凹凸面（2tex）を備えている。
ここで、受光面電極２の凹凸の高低差約(h)1000
〜5000Åは、半導体光活性層３の通常の膜厚に比
較して大きいものの、凸部と凸部との間隔(d)2000
〜10000Åが、高低差(h)の２〜10倍と広いため、
凸部はそれ程急岐なものとならず、従つて、半導
体光活性層３形成時に、これの膜質に悪影響を与
えることはない。
〜5000Åは、半導体光活性層３の通常の膜厚に比
較して大きいものの、凸部と凸部との間隔(d)2000
〜10000Åが、高低差(h)の２〜10倍と広いため、
凸部はそれ程急岐なものとならず、従つて、半導
体光活性層３形成時に、これの膜質に悪影響を与
えることはない。
第２図は乃至第４図は斯る凹凸面２texの加工
方法を模式的に表わしている。先ず第２図の如
く、ガラス等の透光性支持基板１のほぼ平担な絶
縁表面に沿つて周知の電子ビーム蒸着法、真空蒸
着法、スパツタ法、CVD法、スプレー法等によ
つて形成された平均粒径約500〜2000ÅのTCO層
５被着した電極基板を準備する。上記TCO層５
は、例えば基板温度300℃、酸素分圧４×
10-4Torrの形成条件に基づいて電子ビーム蒸着
法により得られた５％のSnOxをドープしたITO
からなり、上述の如く約500〜2000Åの平均粒径
を備え、膜厚約1500〜7000Åに被着されている。
方法を模式的に表わしている。先ず第２図の如
く、ガラス等の透光性支持基板１のほぼ平担な絶
縁表面に沿つて周知の電子ビーム蒸着法、真空蒸
着法、スパツタ法、CVD法、スプレー法等によ
つて形成された平均粒径約500〜2000ÅのTCO層
５被着した電極基板を準備する。上記TCO層５
は、例えば基板温度300℃、酸素分圧４×
10-4Torrの形成条件に基づいて電子ビーム蒸着
法により得られた５％のSnOxをドープしたITO
からなり、上述の如く約500〜2000Åの平均粒径
を備え、膜厚約1500〜7000Åに被着されている。
第３図の工程では、上記支持基板１のほぼ平坦
面に沿つて被着されていたTCO層５がその露出
面から支持基板１に向つてエツチング処理が施さ
れる。使用されるエツチング液としては上記ITO
のTCO層５に対してHC1：H2O：FeC13＝500
c.c.：600c.c.：100ｇのものが好適であり、他に王水
も利用可能である。斯るエツチング処理に於い
て、TCO層５はその露出面から順次エツチング
除去されるもののTCO層５のエツチングレート
の異方性に起因して、先ず第３図に示す如くエツ
チングレートの高い部分からエツチングが始まる
ために、断面台形状となる。
面に沿つて被着されていたTCO層５がその露出
面から支持基板１に向つてエツチング処理が施さ
れる。使用されるエツチング液としては上記ITO
のTCO層５に対してHC1：H2O：FeC13＝500
c.c.：600c.c.：100ｇのものが好適であり、他に王水
も利用可能である。斯るエツチング処理に於い
て、TCO層５はその露出面から順次エツチング
除去されるもののTCO層５のエツチングレート
の異方性に起因して、先ず第３図に示す如くエツ
チングレートの高い部分からエツチングが始まる
ために、断面台形状となる。
第４図は第３図のエツチング処理が終了した状
態を示している。即ち、斯るエツチング処理は
TCO層５の厚み方向の途中までとし、その露出
面が光起電力装置の受光面電極２として好適な微
細な凹凸を持つまで行ない、例えば高低差約100
〜5000Å、凸部と凸部の間隔約2000〜10000Åの
はぼ三角錐状の凹凸面２texが付与された受光面
電極２が形成される。例えば上記エツチング液、
液温約25℃の条件に於いて20〜40分程度で上記微
細な凹凸面２texが得られる。
態を示している。即ち、斯るエツチング処理は
TCO層５の厚み方向の途中までとし、その露出
面が光起電力装置の受光面電極２として好適な微
細な凹凸を持つまで行ない、例えば高低差約100
〜5000Å、凸部と凸部の間隔約2000〜10000Åの
はぼ三角錐状の凹凸面２texが付与された受光面
電極２が形成される。例えば上記エツチング液、
液温約25℃の条件に於いて20〜40分程度で上記微
細な凹凸面２texが得られる。
第５図及び第６図は上記エツチング処理により
凹凸化される前のTCO層５の粒子構造を示す走
査顕微鏡写真であつて、第５図は断面状態であ
り、第６図は露出面に対して傾斜角80度の方向か
ら臨んだ状態で、両者の倍率は等しくなく写真の
下段に夫々のスケールが記してある。第７図及び
第８図は上記第５図及び第６図に示されたTCO
層５を上記エツチング処理により凹凸化した後の
受光面電極２の粒子構造を示す走査顕微鏡写真で
あつて、第７図は第５図と同倍率の断面状態であ
り、第８図は第６図と同倍率の露出面（凹凸面２
tex）に対して傾斜角80度の方向から臨んだ状態
である。
凹凸化される前のTCO層５の粒子構造を示す走
査顕微鏡写真であつて、第５図は断面状態であ
り、第６図は露出面に対して傾斜角80度の方向か
ら臨んだ状態で、両者の倍率は等しくなく写真の
下段に夫々のスケールが記してある。第７図及び
第８図は上記第５図及び第６図に示されたTCO
層５を上記エツチング処理により凹凸化した後の
受光面電極２の粒子構造を示す走査顕微鏡写真で
あつて、第７図は第５図と同倍率の断面状態であ
り、第８図は第６図と同倍率の露出面（凹凸面２
tex）に対して傾斜角80度の方向から臨んだ状態
である。
尚、参考までに第９図及び第１０図に第３図に
相当する凹凸加工の途中状態に於けるTCO層５
の粒子構造の断面状態及び傾斜角80度の方向から
臨んだ状態の走査顕微鏡写真を示す。
相当する凹凸加工の途中状態に於けるTCO層５
の粒子構造の断面状態及び傾斜角80度の方向から
臨んだ状態の走査顕微鏡写真を示す。
この顕微鏡写真からTCO層５の異方性エツチ
ングレートにより、その露出面から支持基板１方
向に均一にエツチング除去されることなく凹凸面
２texが形成されていることは明らかである。
ングレートにより、その露出面から支持基板１方
向に均一にエツチング除去されることなく凹凸面
２texが形成されていることは明らかである。
この様にして凹凸面２texが付与されたTCOの
受光面電極２を組込んだ光起電力装置を評価する
ために、斯る凹凸面２texに上記特公昭53−37718
号公報に示されたpin接合を有するアモルフアス
シリコンの半導体光活性層３とアルミニウム電極
の背面電極４とを順次積層した光起電力装置を作
製し、その反射率をほぼ可視光帯域に亘つて測定
したところ、第１１図の反射特性を得た。一方、
斯る本発明の凹凸加工されたTCOを受光面電極
２とした光起電力装置に代つて、第２図及び第７
図、第８図に示した凹凸加工する以前のTCO層
５を受光面電極とした光起電力装置の反射特性を
測定し、その結果が第１２図に示してある。斯る
第１２図の反射特性を見ると、約450nｍ、約
650nｍ以上の波長に対して断続的の20％以上の
反射率を呈していたのに対し、本発明による凹凸
な受光面電極２を用いた光起電力装置に於いては
約400〜800nｍの可視光帯域に亘つてほぼ一定し
た10％以下の反射率を呈するに止まつた。この反
射率の低域は光電変換作用をなす半導体光活性層
３内に多くの光を入射せしめることを意味し、こ
の様な光起電力装置にあつては光電変換率を上昇
せしめることができる。
受光面電極２を組込んだ光起電力装置を評価する
ために、斯る凹凸面２texに上記特公昭53−37718
号公報に示されたpin接合を有するアモルフアス
シリコンの半導体光活性層３とアルミニウム電極
の背面電極４とを順次積層した光起電力装置を作
製し、その反射率をほぼ可視光帯域に亘つて測定
したところ、第１１図の反射特性を得た。一方、
斯る本発明の凹凸加工されたTCOを受光面電極
２とした光起電力装置に代つて、第２図及び第７
図、第８図に示した凹凸加工する以前のTCO層
５を受光面電極とした光起電力装置の反射特性を
測定し、その結果が第１２図に示してある。斯る
第１２図の反射特性を見ると、約450nｍ、約
650nｍ以上の波長に対して断続的の20％以上の
反射率を呈していたのに対し、本発明による凹凸
な受光面電極２を用いた光起電力装置に於いては
約400〜800nｍの可視光帯域に亘つてほぼ一定し
た10％以下の反射率を呈するに止まつた。この反
射率の低域は光電変換作用をなす半導体光活性層
３内に多くの光を入射せしめることを意味し、こ
の様な光起電力装置にあつては光電変換率を上昇
せしめることができる。
第１３図乃至第１６図は本発明の比較例として
従来の技術の項で述べた支持基板１に予め凹凸表
面１texを付与し、その凹凸表面１tex上にTCO
層５を形成したものを示し、第１３図は模式的断
面図、第１４図はそのTCO層５の粒子構造の断
面状態を示す走査顕微鏡写真、第１５図は同じく
粒子構造を傾斜角80度の方向から臨んだ走査顕微
鏡写真及び第１６図は斯る粒子構造のTCO層５
を光起電力装置の受光面電極としたときの反射特
性図である。斯る走査顕微鏡写真の倍率は、第１
４図は第５図及び第７図と同じであり、第１５図
は第６図及び第８図と同一である。また反射特性
を測定する光起電力装置の半導体光活性層３及び
アルミニウムの背面電極４ともに第１１図、第１
２図のものと同時に形成されている。従つて、こ
の先行技術に開示されたTCO層５を光起電力装
置の受光面電極として用いても、本発明の凹凸加
工された受光面電極２を備えた光起電力装置の反
射特性に対して特に600nｍの長波長帯域で劣つ
ていることが明らかである。
従来の技術の項で述べた支持基板１に予め凹凸表
面１texを付与し、その凹凸表面１tex上にTCO
層５を形成したものを示し、第１３図は模式的断
面図、第１４図はそのTCO層５の粒子構造の断
面状態を示す走査顕微鏡写真、第１５図は同じく
粒子構造を傾斜角80度の方向から臨んだ走査顕微
鏡写真及び第１６図は斯る粒子構造のTCO層５
を光起電力装置の受光面電極としたときの反射特
性図である。斯る走査顕微鏡写真の倍率は、第１
４図は第５図及び第７図と同じであり、第１５図
は第６図及び第８図と同一である。また反射特性
を測定する光起電力装置の半導体光活性層３及び
アルミニウムの背面電極４ともに第１１図、第１
２図のものと同時に形成されている。従つて、こ
の先行技術に開示されたTCO層５を光起電力装
置の受光面電極として用いても、本発明の凹凸加
工された受光面電極２を備えた光起電力装置の反
射特性に対して特に600nｍの長波長帯域で劣つ
ていることが明らかである。
更に、第１７図Ａ乃至Ｄは、本発明のTCOを
受光面電極２として用いた光起電力装置（以下、
本発明装置という）と、従来の技術の項で述べた
一般的な形成技術により形成したTCOを受光面
電極２として用いた光起電力装置（以下、比較例
という）との出力特性（即ち、最大出力Pmax、
短絡電流Isc、開放電圧Xoc及び曲線因子FF）を
示している。
受光面電極２として用いた光起電力装置（以下、
本発明装置という）と、従来の技術の項で述べた
一般的な形成技術により形成したTCOを受光面
電極２として用いた光起電力装置（以下、比較例
という）との出力特性（即ち、最大出力Pmax、
短絡電流Isc、開放電圧Xoc及び曲線因子FF）を
示している。
尚、同図におけるプロツト点は、本発明装置及
び比較例を同時に、受光面電極２以外は全く同じ
条件で10回にわたつて作成した時の、本発明装置
及び比較例の出力特性を示しており、縦軸が本発
明装置の、また横軸が比較例の特性を示してい
る。従つて、プロツト点が、中央の斜線より上に
ある場合、本発明装置の出力特性が、比較例に比
べて優れていることを示す。
び比較例を同時に、受光面電極２以外は全く同じ
条件で10回にわたつて作成した時の、本発明装置
及び比較例の出力特性を示しており、縦軸が本発
明装置の、また横軸が比較例の特性を示してい
る。従つて、プロツト点が、中央の斜線より上に
ある場合、本発明装置の出力特性が、比較例に比
べて優れていることを示す。
これら各図から明らかなように、本発明装置に
あつては、曲線因子FFにおいてそれ程比較例と
変わらないものの、その他の最大出力、開放電圧
及び短絡電流において、比較例より向上している
ことが分かる。
あつては、曲線因子FFにおいてそれ程比較例と
変わらないものの、その他の最大出力、開放電圧
及び短絡電流において、比較例より向上している
ことが分かる。
(ト) 発明の効果
本発明は以上の説明から明らかな如く、半導体
光活性層との界面側に高低差約1000〜5000Å、凸
部と凸部との間隔約2000〜10000Åの凹凸面を備
えた平均粒径約500〜2000ÅのTCOからなる受光
面電極を用いたので、受光面電極と半導体光活性
層との界面に於ける入射光の反射損失と、比抵抗
の増大、光透過率の減少及び支持基板との密着力
の低下を同時に解放することができ、光電変換効
率を総合的に上昇せしめ得る。
光活性層との界面側に高低差約1000〜5000Å、凸
部と凸部との間隔約2000〜10000Åの凹凸面を備
えた平均粒径約500〜2000ÅのTCOからなる受光
面電極を用いたので、受光面電極と半導体光活性
層との界面に於ける入射光の反射損失と、比抵抗
の増大、光透過率の減少及び支持基板との密着力
の低下を同時に解放することができ、光電変換効
率を総合的に上昇せしめ得る。
第１図は本発明光起電力装置の一実施例を示す
模式的断面図、第２図乃至第４図は本発明光起電
力装置に用いられる受光面電極の凹凸化方法を説
明するための状態別模式的断面図、第５図及び第
６図は凹凸化される前の透光性導電酸化物の粒子
構造の断面状態及び傾斜角80度の方向から臨んだ
状態を示す走査顕微鏡写真、第７図及び第８図は
凹凸化された後の透光性導電酸化物の粒子構造断
面状態及び傾斜角80度の方向から臨んだ状態を示
す走査顕微鏡写真、第９図及び第１０図は第３図
に相当する凹凸加工の途中状態に於ける透光性導
電酸化物の粒子構造の断面状態及び傾斜角80度の
方向から臨んだ状態の走査顕微鏡写真、第１１図
は本発明光起電力装置の反射特性図、第１２図は
従来装置の反射特性図、第１３図は本発明の比較
例として用いられた透光性導電酸化物基板の模式
的断面図、第１４図及び第１５図は上記第１３図
に示した本発明比較例に於ける透光性導電酸化物
の粒子構造の断面状態及び傾斜角80度の方向から
臨んだ状態を示す走査顕微鏡写真、第１６図は本
発明比較例の反射特性図、第１７図は本発明装置
と比較例との出力特性図、を夫々示している。 １……透光性支持基板、２……受光面電極、２
tex……凹凸面、３……半導体光活性層、４……
背面電極。
模式的断面図、第２図乃至第４図は本発明光起電
力装置に用いられる受光面電極の凹凸化方法を説
明するための状態別模式的断面図、第５図及び第
６図は凹凸化される前の透光性導電酸化物の粒子
構造の断面状態及び傾斜角80度の方向から臨んだ
状態を示す走査顕微鏡写真、第７図及び第８図は
凹凸化された後の透光性導電酸化物の粒子構造断
面状態及び傾斜角80度の方向から臨んだ状態を示
す走査顕微鏡写真、第９図及び第１０図は第３図
に相当する凹凸加工の途中状態に於ける透光性導
電酸化物の粒子構造の断面状態及び傾斜角80度の
方向から臨んだ状態の走査顕微鏡写真、第１１図
は本発明光起電力装置の反射特性図、第１２図は
従来装置の反射特性図、第１３図は本発明の比較
例として用いられた透光性導電酸化物基板の模式
的断面図、第１４図及び第１５図は上記第１３図
に示した本発明比較例に於ける透光性導電酸化物
の粒子構造の断面状態及び傾斜角80度の方向から
臨んだ状態を示す走査顕微鏡写真、第１６図は本
発明比較例の反射特性図、第１７図は本発明装置
と比較例との出力特性図、を夫々示している。 １……透光性支持基板、２……受光面電極、２
tex……凹凸面、３……半導体光活性層、４……
背面電極。
Claims (1)
- １ 透光性支持基板の平坦面に受光面電極、半導
体光活性層及び背面電極をこの順序で積層した光
起電力装置であつて、上記受光面電極は平均粒径
約500〜2000Åの透光性導電酸化物からなると共
に、この受光面電極は半導体活性層との界面側に
高低差約1000〜5000Å、凸部と凸部との間隔約
2000〜10000Åの凹凸面を備えたことを特徴とし
た光起電力装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60131285A JPS61288473A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 光起電力装置 |
| US06/872,684 US4732621A (en) | 1985-06-17 | 1986-06-10 | Method for producing a transparent conductive oxide layer and a photovoltaic device including such a layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60131285A JPS61288473A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 光起電力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288473A JPS61288473A (ja) | 1986-12-18 |
| JPH0328073B2 true JPH0328073B2 (ja) | 1991-04-17 |
Family
ID=15054375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60131285A Granted JPS61288473A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61288473A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002043080A1 (en) * | 2000-11-21 | 2002-05-30 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Transparent conductive film and its manufacturing method, and photoelectric transducer comprising it |
| CN109346556A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-02-15 | 中国科学院半导体研究所 | 一种光学粗糙且电学平坦型透明导电衬底的制备方法 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4808462A (en) * | 1987-05-22 | 1989-02-28 | Glasstech Solar, Inc. | Solar cell substrate |
| JP2805353B2 (ja) * | 1989-09-12 | 1998-09-30 | キヤノン株式会社 | 太陽電池 |
| JP4430194B2 (ja) | 1999-05-31 | 2010-03-10 | 日本板硝子株式会社 | 透明積層体およびこれを用いたガラス物品 |
| JP2001060702A (ja) | 1999-06-18 | 2001-03-06 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 光電変換装置用基板およびこれを用いた光電変換装置 |
| JP2001060708A (ja) | 1999-06-18 | 2001-03-06 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 透明積層体およびこれを用いたガラス物品 |
| JP2002352956A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-12-06 | Mitsubishi Chemicals Corp | 薄膜型発光体及びその製造方法 |
| JP4389585B2 (ja) | 2001-10-19 | 2009-12-24 | 旭硝子株式会社 | 透明導電性酸化物膜付き基体および光電変換素子 |
| EP2091053B1 (en) | 2003-11-18 | 2011-08-10 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Transparent substrate with transparent conductive film |
| EP1840966A1 (fr) * | 2006-03-30 | 2007-10-03 | Universite De Neuchatel | Couche conductrice transparente et texturée et son procédé de réalisation |
| CN102947952A (zh) | 2010-06-23 | 2013-02-27 | 吉坤日矿日石能源株式会社 | 光电转换元件 |
-
1985
- 1985-06-17 JP JP60131285A patent/JPS61288473A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002043080A1 (en) * | 2000-11-21 | 2002-05-30 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Transparent conductive film and its manufacturing method, and photoelectric transducer comprising it |
| CN109346556A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-02-15 | 中国科学院半导体研究所 | 一种光学粗糙且电学平坦型透明导电衬底的制备方法 |
| CN109346556B (zh) * | 2018-09-21 | 2020-02-21 | 中国科学院半导体研究所 | 一种光学粗糙且电学平坦型透明导电衬底的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61288473A (ja) | 1986-12-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |