JPH0461385A - 非晶質太陽電池 - Google Patents
非晶質太陽電池Info
- Publication number
- JPH0461385A JPH0461385A JP2173354A JP17335490A JPH0461385A JP H0461385 A JPH0461385 A JP H0461385A JP 2173354 A JP2173354 A JP 2173354A JP 17335490 A JP17335490 A JP 17335490A JP H0461385 A JPH0461385 A JP H0461385A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- solar cell
- intrinsic
- band gap
- amorphous
- 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.)
- Granted
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-
- 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
- Y02E10/548—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】
［産業上の利用分野コ
この発明は非晶質太陽電池に関し、特に、その光電変換
効率の改善に関するものである。
効率の改善に関するものである。
［従来の技術］
第５図を参照して、従来の非晶質太陽電池の一例が概略
的な断面図で示されている。この太陽電池においては、
ステンレス鋼基板１上にｎ型の非晶質シリコン層２．真
性の非晶質シリコン層３およびｐ型の非晶質シリコン層
４が順次積層されている。９層４上には透明電極５が形
成されている。
的な断面図で示されている。この太陽電池においては、
ステンレス鋼基板１上にｎ型の非晶質シリコン層２．真
性の非晶質シリコン層３およびｐ型の非晶質シリコン層
４が順次積層されている。９層４上には透明電極５が形
成されている。
一般に、非晶質太陽電池は単結晶太陽電池に比べて光の
吸収度が大きいので半導体層の厚さを薄（することがで
き、また製造工程が簡単であり、さらに、製造温度が低
いので製造に要するエネルギが少ないなどの多くの利点
を有している。
吸収度が大きいので半導体層の厚さを薄（することがで
き、また製造工程が簡単であり、さらに、製造温度が低
いので製造に要するエネルギが少ないなどの多くの利点
を有している。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、電力用太陽電池として満足し得る特性を備える
ためには、光電変換効率の向上が依然として望まれてい
る。
ためには、光電変換効率の向上が依然として望まれてい
る。
そこで、本発明の目的は、さらに光電変換効率の改善さ
れた非晶質太陽電池を提供することである。
れた非晶質太陽電池を提供することである。
［課題を解決するための手段］
本発明による非晶質太陽電池は、順次積層された第１．
第２および第３の非晶質半導体層を少なくとも含み、第
１の層は実質的に真性の半導体層であり、第３の層は第
１導電型の半導体層であり、第２の層は実質的に真性の
半導体層であって、その第２の層は第１および第３の層
のそれぞれが有するエネルギパッドギャップのいずれよ
りも大きなパッドギャップを有していることを特徴とし
ている。
第２および第３の非晶質半導体層を少なくとも含み、第
１の層は実質的に真性の半導体層であり、第３の層は第
１導電型の半導体層であり、第２の層は実質的に真性の
半導体層であって、その第２の層は第１および第３の層
のそれぞれが有するエネルギパッドギャップのいずれよ
りも大きなパッドギャップを有していることを特徴とし
ている。
［作用コ
本発明による非晶質太陽電池においては、実質的に真性
の半導体層である第１の層と第１導電型の半導体層であ
る第３の層との間に挿入された実質的に真性の半導体層
である第２の層が、第１および第３の層のそれぞれが有
するエネルギバンドギャップのいずれよりも大きなバン
ドギャップを有しているので、内部電界が上昇して開放
電圧が高くなり、改善された光電変換効率を実現するこ
とができる。
の半導体層である第１の層と第１導電型の半導体層であ
る第３の層との間に挿入された実質的に真性の半導体層
である第２の層が、第１および第３の層のそれぞれが有
するエネルギバンドギャップのいずれよりも大きなバン
ドギャップを有しているので、内部電界が上昇して開放
電圧が高くなり、改善された光電変換効率を実現するこ
とができる。
［実施例コ
第１図を参照して、本発明の一実施例による非晶質太陽
電池が概略的な断面図で示されている。
電池が概略的な断面図で示されている。
この非晶質太陽電池においては、ステンレス鋼基板１上
にｎ型の非晶質シリコン層２．非晶質シリコンの真性層
３１通常は約２００人の厚さを有する実質的に真性のバ
ッファ層３ａ、およびｐ型の非晶質シリコン層４が順次
積層されている。９層４上には透明電極５が形成されて
いる。すなわち、第１図の非晶質太陽電池は、真性層３
と９層４との間にエネルギバンドギャップの大きなバッ
ファ層３ａを有している点において、第５図に示された
従来の非晶質太陽電池と異なっている。
にｎ型の非晶質シリコン層２．非晶質シリコンの真性層
３１通常は約２００人の厚さを有する実質的に真性のバ
ッファ層３ａ、およびｐ型の非晶質シリコン層４が順次
積層されている。９層４上には透明電極５が形成されて
いる。すなわち、第１図の非晶質太陽電池は、真性層３
と９層４との間にエネルギバンドギャップの大きなバッ
ファ層３ａを有している点において、第５図に示された
従来の非晶質太陽電池と異なっている。
０層２は、ＳｉＨ４ガスとドーパントガスであるＰＨ３
ガスを用いて、グロー放電によって堆積させることがで
きる。同様に、真性層３は、ＳｉＨ４ガスを用いてグロ
ー放電によって堆積させることができる。バッファ層３
ａは、ＳｉＨ４ガスとバンドギャップを増大させるＣＨ
４ガスを用いて堆積させることができる。そして、ｐ層
はＳｉＨ４ガスとＢ２Ｈ６ガスを用いて堆積することが
できる。
ガスを用いて、グロー放電によって堆積させることがで
きる。同様に、真性層３は、ＳｉＨ４ガスを用いてグロ
ー放電によって堆積させることができる。バッファ層３
ａは、ＳｉＨ４ガスとバンドギャップを増大させるＣＨ
４ガスを用いて堆積させることができる。そして、ｐ層
はＳｉＨ４ガスとＢ２Ｈ６ガスを用いて堆積することが
できる。
第２図を参照して、第１図の太陽電池中の非晶質半導体
層のエネルギバンドギャップの例が示されている。この
グラフにおいて、横軸は厚さを表わし、縦軸はエネルギ
バンドギャップＥ ６ｐ“ （ｅＶ）を表わしている。
層のエネルギバンドギャップの例が示されている。この
グラフにおいて、横軸は厚さを表わし、縦軸はエネルギ
バンドギャップＥ ６ｐ“ （ｅＶ）を表わしている。
第２図の例では、０層２゜真性層３．バッファ層３ａお
よび５層４は、それぞれ１．７８ｅＶ、１，７５ｅＶ、
１．９０ｅＶおよび１．６５ｅＶのエネルギバンドギャ
ップを有している。
よび５層４は、それぞれ１．７８ｅＶ、１，７５ｅＶ、
１．９０ｅＶおよび１．６５ｅＶのエネルギバンドギャ
ップを有している。
第３図を参照して、本発明の一実施例による非晶質太陽
電池における光電変換特性が、第５図に示された従来の
非晶質太陽電池の光電変換特性との比較において示され
ている。第３図のグラフにおいて、横軸は開放電圧（Ｖ
）を表わし、縦軸は短絡電流（１）を表わしている。曲
線Ａは、第２図に示されたエネルギバンドギャップを有
するそれぞれの層を含む第１図の非晶質太陽電池の光電
変換特性を表わしている。他方、曲線Ｂは、第５図に示
された従来の非晶質太陽電池における光電変換特性を表
わしている。第３図から明らかなように、本発明の一実
施例による非晶質太陽電池は、従来の非晶質太陽電池に
比べて、開放電圧と短絡電流のいずれもが改善されてお
り、その結果、光電変換効率が改善されていることが理
解されよう。
電池における光電変換特性が、第５図に示された従来の
非晶質太陽電池の光電変換特性との比較において示され
ている。第３図のグラフにおいて、横軸は開放電圧（Ｖ
）を表わし、縦軸は短絡電流（１）を表わしている。曲
線Ａは、第２図に示されたエネルギバンドギャップを有
するそれぞれの層を含む第１図の非晶質太陽電池の光電
変換特性を表わしている。他方、曲線Ｂは、第５図に示
された従来の非晶質太陽電池における光電変換特性を表
わしている。第３図から明らかなように、本発明の一実
施例による非晶質太陽電池は、従来の非晶質太陽電池に
比べて、開放電圧と短絡電流のいずれもが改善されてお
り、その結果、光電変換効率が改善されていることが理
解されよう。
第４図を参照して、本発明のもう１つの実施例による非
晶質太陽電池における各半導体層のエネルギバンドギャ
ップが示されている。第４図に示された各半導体層のエ
ネルギバンドギャップは第２図のものに類似しているが
、バッファ層中のエネルギバンドギャップは一定ではな
くて厚さ方向に変化している。しかし、第４図のバッフ
ァ層中の最も大きなバンドギャップの値は他のいずれの
半導体層のバンドギャップよりも大きいという点におい
て、第２図のバッファ層と共通している。
晶質太陽電池における各半導体層のエネルギバンドギャ
ップが示されている。第４図に示された各半導体層のエ
ネルギバンドギャップは第２図のものに類似しているが
、バッファ層中のエネルギバンドギャップは一定ではな
くて厚さ方向に変化している。しかし、第４図のバッフ
ァ層中の最も大きなバンドギャップの値は他のいずれの
半導体層のバンドギャップよりも大きいという点におい
て、第２図のバッファ層と共通している。
その結果、第４図に示されたバンドギャップを有する非
晶質太陽電池も、第３図の曲線Ａと同様な光電変換特性
を実現することができる。
晶質太陽電池も、第３図の曲線Ａと同様な光電変換特性
を実現することができる。
以上の実施例では、真性層３と９層４との間にバッファ
層３ａを挿入する場合を述べたが、０層２と真性層３と
の間にバッファ層を挿入しても本発明の効果は得られる
。
層３ａを挿入する場合を述べたが、０層２と真性層３と
の間にバッファ層を挿入しても本発明の効果は得られる
。
また、真性層３とｐ層４との間のみならず真性層３とｎ
層２との間の両方にバッファ層を挿入してもよい。
層２との間の両方にバッファ層を挿入してもよい。
［発明の効果］
以上のように、本発明によれば、非晶質太陽電池太陽電
池は少なくとも真性層とｐ層との間または真性層とｎ層
との間にいずれの半導体層よりもバンドギャップの大き
な半導体バッファ層を備えているので、開放電圧が増大
して光電変換効率の改善された非晶質太陽電池を提供す
ることができる。
池は少なくとも真性層とｐ層との間または真性層とｎ層
との間にいずれの半導体層よりもバンドギャップの大き
な半導体バッファ層を備えているので、開放電圧が増大
して光電変換効率の改善された非晶質太陽電池を提供す
ることができる。
第１図は、本発明の一実施例による非晶質太陽電池を概
略的に示す断面図である。 第２図は、第１図の非晶質太陽電池中のそれぞれの半導
体層のエネルギバンドギャップを示すグラフである。 第３図は、本発明の一実施例による非晶質太陽電池と従
来の非晶質太陽電池における光電変換特性を示すグラフ
である。 第４図は、本発明のもう１つの実施例による非晶質太陽
電池におけるそれぞれの半導体層のエネルギバンドギャ
ップを示すグラフである。 第５図は、従来の非晶質太陽電池の一例を概略的に示す
断面図である。 図において、１はステンレス鋼基板、２はｎ型の非晶質
半導体層、３は真性の半導体層、３ａは大きなエネルギ
バンドギャップを有する実質的に真性の半導体層からな
るバッファ層、４はｐ型の非晶質半導体層、そして、５
は透明電極を示す。 なお、各図おいて、同一符号は同一内容または相当部分
を示す。
略的に示す断面図である。 第２図は、第１図の非晶質太陽電池中のそれぞれの半導
体層のエネルギバンドギャップを示すグラフである。 第３図は、本発明の一実施例による非晶質太陽電池と従
来の非晶質太陽電池における光電変換特性を示すグラフ
である。 第４図は、本発明のもう１つの実施例による非晶質太陽
電池におけるそれぞれの半導体層のエネルギバンドギャ
ップを示すグラフである。 第５図は、従来の非晶質太陽電池の一例を概略的に示す
断面図である。 図において、１はステンレス鋼基板、２はｎ型の非晶質
半導体層、３は真性の半導体層、３ａは大きなエネルギ
バンドギャップを有する実質的に真性の半導体層からな
るバッファ層、４はｐ型の非晶質半導体層、そして、５
は透明電極を示す。 なお、各図おいて、同一符号は同一内容または相当部分
を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 非晶質太陽電池であって、 順次積層された第１、第２および第３の非晶質半導体層
を少なくとも含み、 前記第１の層は実質的に真性の半導体層であり、前記第
３の層は第１導電型の半導体層であり、前記第２の層は
実質的に真性の半導体層であって、かつ前記第１および
第３の層のそれぞれが有するエネルギバンドギャップの
いずれよりも大きなエネルギバンドギャップを有してい
ることを特徴とする非晶質太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2173354A JP2632743B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 非晶質太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2173354A JP2632743B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 非晶質太陽電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0461385A true JPH0461385A (ja) | 1992-02-27 |
| JP2632743B2 JP2632743B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=15958857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2173354A Expired - Lifetime JP2632743B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 非晶質太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2632743B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5716480A (en) * | 1995-07-13 | 1998-02-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic device and method of manufacturing the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6313380A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-20 | Hitachi Ltd | アモルフアスシリコン太陽電池 |
| JPH0195770U (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-26 |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP2173354A patent/JP2632743B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6313380A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-20 | Hitachi Ltd | アモルフアスシリコン太陽電池 |
| JPH0195770U (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-26 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5716480A (en) * | 1995-07-13 | 1998-02-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic device and method of manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2632743B2 (ja) | 1997-07-23 |
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