JPH05175531A - 積層型アモルファスシリコン太陽電池 - Google Patents
積層型アモルファスシリコン太陽電池Info
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- JPH05175531A JPH05175531A JP3344726A JP34472691A JPH05175531A JP H05175531 A JPH05175531 A JP H05175531A JP 3344726 A JP3344726 A JP 3344726A JP 34472691 A JP34472691 A JP 34472691A JP H05175531 A JPH05175531 A JP H05175531A
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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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、経時変化を低減させると共に特性
が改善され、例えば住宅用、車載用等に効果的に使用で
きる積層型アモルファスシリコン太陽電池を提供するこ
とを目的とする。 【構成】ｐ層13、ｉ層15、およびｎ層16で構成されるト
ップセルＡと、ｐ層17、ｉ層19、およびｎ層20で構成さ
れるボトムセルＢと積層して構成されるもので、これら
セルそれぞれのｐ／ｉ接合部の間に、それぞれバッファ
層14、18が介在される。このバッファ層14、18は、それ
ぞれｐ層側に濃度が高くなる傾斜でカーボン濃度が設定
されているものであり、また前記ボトムセルＢのｐ層17
にはボロンがヘビードーブされ、トップセルＡのｎ層16
とオーミック接合されるようにしている。
が改善され、例えば住宅用、車載用等に効果的に使用で
きる積層型アモルファスシリコン太陽電池を提供するこ
とを目的とする。 【構成】ｐ層13、ｉ層15、およびｎ層16で構成されるト
ップセルＡと、ｐ層17、ｉ層19、およびｎ層20で構成さ
れるボトムセルＢと積層して構成されるもので、これら
セルそれぞれのｐ／ｉ接合部の間に、それぞれバッファ
層14、18が介在される。このバッファ層14、18は、それ
ぞれｐ層側に濃度が高くなる傾斜でカーボン濃度が設定
されているものであり、また前記ボトムセルＢのｐ層17
にはボロンがヘビードーブされ、トップセルＡのｎ層16
とオーミック接合されるようにしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、特に初期変換効率向
上と共に経時変化の低減を図り、例えば長期間屋外で使
用することが可能とされ、住宅用あるいは車載用等の電
源として効果的に使用されるようにした積層型アモルフ
ァスシリコン太陽電池に関する。
上と共に経時変化の低減を図り、例えば長期間屋外で使
用することが可能とされ、住宅用あるいは車載用等の電
源として効果的に使用されるようにした積層型アモルフ
ァスシリコン太陽電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】アモルファスシリコン（以下ａ−Ｓi と
略称する）太陽電池は、一般に光劣化と呼ばれる電気的
特性の経時変化が、長期間の屋外使用によって生ずる。
例えば住宅用あるいは車載用等の電源装置としてこの様
な太陽電池を使用することが考えられているが、この様
な目的で使用する場合には、経時変化が充分に低減され
るようにすることが必要である。
略称する）太陽電池は、一般に光劣化と呼ばれる電気的
特性の経時変化が、長期間の屋外使用によって生ずる。
例えば住宅用あるいは車載用等の電源装置としてこの様
な太陽電池を使用することが考えられているが、この様
な目的で使用する場合には、経時変化が充分に低減され
るようにすることが必要である。
【０００３】特開昭６４−５９９６６号公報には、経時
変化を低減する手段としてａ−Ｓi太陽電池のデバイス
構造を積層型に構成することが提案されているが、これ
でも充分な効果を発揮するに至っていない。
変化を低減する手段としてａ−Ｓi太陽電池のデバイス
構造を積層型に構成することが提案されているが、これ
でも充分な効果を発揮するに至っていない。
【０００４】ここで示されている積層構造は、ａ−Ｓi
太陽電池のｐｉｎ積層構造を１つの単位構造として構成
し、複数の単位構造を積層するように構成している。し
かしながら単位構造を積層するのみでは、単位構造の相
互接触部において逆方向の太陽電池が形成されるように
なり、このため充分な電池特性が得られない。したがっ
て、この特開昭６４−５９９６６号に示された発明にお
いては、各単位構造の接合部をオーミック接合するため
に別の中間層を形成するようにしている。
太陽電池のｐｉｎ積層構造を１つの単位構造として構成
し、複数の単位構造を積層するように構成している。し
かしながら単位構造を積層するのみでは、単位構造の相
互接触部において逆方向の太陽電池が形成されるように
なり、このため充分な電池特性が得られない。したがっ
て、この特開昭６４−５９９６６号に示された発明にお
いては、各単位構造の接合部をオーミック接合するため
に別の中間層を形成するようにしている。
【０００５】しかし、この様な中間層を別個に形成する
ことは、特別の製造工程を追加することになり、製造工
数の増加を招くようになると共に、この中間層が非常に
薄く構成されるものであるため、安定して形成させるこ
とが困難である。
ことは、特別の製造工程を追加することになり、製造工
数の増加を招くようになると共に、この中間層が非常に
薄く構成されるものであるため、安定して形成させるこ
とが困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、ｐｉｎ積層構造で構成され
る単位構造のトップセルおよびボトムセルを積層するタ
ンデム構造において、経時変化の低減が効果的に図れる
ようにすると共に、電池としての効率特性が充分に向上
されるようにした積層型アモルファスシリコン太陽電池
を提供しようとするものである。
な点に鑑みなされたもので、ｐｉｎ積層構造で構成され
る単位構造のトップセルおよびボトムセルを積層するタ
ンデム構造において、経時変化の低減が効果的に図れる
ようにすると共に、電池としての効率特性が充分に向上
されるようにした積層型アモルファスシリコン太陽電池
を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る積層型ア
モルファスシリコン太陽電池は、それぞれｐ層、ｉ層お
よびｎ層の３層構造で構成されたトップセルおよびボト
ムセルを積層して構成し、前記トップセルおよびボトム
セルそれぞれのｐ層とｉ層との間にそれぞれ第１および
第２のバッファ層を形成し、さらにトップセルとボトム
セルとの間のｎ／ｐ整合部にオーミック接合手段を形成
するようにしている。ここで、前記第１および第２のバ
ッファ層は、ｐ層側から徐々にカーボン濃度が減少され
るように成膜して構成される。
モルファスシリコン太陽電池は、それぞれｐ層、ｉ層お
よびｎ層の３層構造で構成されたトップセルおよびボト
ムセルを積層して構成し、前記トップセルおよびボトム
セルそれぞれのｐ層とｉ層との間にそれぞれ第１および
第２のバッファ層を形成し、さらにトップセルとボトム
セルとの間のｎ／ｐ整合部にオーミック接合手段を形成
するようにしている。ここで、前記第１および第２のバ
ッファ層は、ｐ層側から徐々にカーボン濃度が減少され
るように成膜して構成される。
【０００８】
【作用】この様に構成される積層型アモルファスシリコ
ン太陽電池にあっては、前記オーミック接合手段を構成
するために、例えばトップセルのｎ層に接合されるボト
ムセルのｐ層にボロンをヘビードープして不純物準位を
形成して再結合電流によって直列接続されるようにし、
初期効率の向上が図られる。また、各セルのｐ／ｉ接合
界面においてカーボン濃度に傾斜を持たせたバッファ層
が介在されているものであるため、このｐ／ｉ接合界面
における再結合が抑制され、初期効率が改善されるよう
になる。
ン太陽電池にあっては、前記オーミック接合手段を構成
するために、例えばトップセルのｎ層に接合されるボト
ムセルのｐ層にボロンをヘビードープして不純物準位を
形成して再結合電流によって直列接続されるようにし、
初期効率の向上が図られる。また、各セルのｐ／ｉ接合
界面においてカーボン濃度に傾斜を持たせたバッファ層
が介在されているものであるため、このｐ／ｉ接合界面
における再結合が抑制され、初期効率が改善されるよう
になる。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１はその断面構成を示すもので、ガラス基
板11の上に透明導電膜12が形成され、この透明導電膜12
の上にトップセルＡが形成される。このトップセルＡ
は、透明導電膜12の面からａ−Ｓi Ｃによる第１のｐ層
13、第１のバッファ層14、ａ−Ｓi による第１のｉ層1
5、およびμＣ−Ｓi による第１のｎ層16を順次成膜し
て構成される。
説明する。図１はその断面構成を示すもので、ガラス基
板11の上に透明導電膜12が形成され、この透明導電膜12
の上にトップセルＡが形成される。このトップセルＡ
は、透明導電膜12の面からａ−Ｓi Ｃによる第１のｐ層
13、第１のバッファ層14、ａ−Ｓi による第１のｉ層1
5、およびμＣ−Ｓi による第１のｎ層16を順次成膜し
て構成される。
【００１０】このトップセルＡには、第１のｎ層16に接
合する状態でボトムセルＢを積層するもので、このボト
ムセルＢはトップセルＡと同様に第２のｐ層17、第２の
バッファ層18、第２のｉ層19、さらに第２のｎ層20の積
層構造でなり、このボトムセルＢの第２のｎ層20の面に
金属電極21が形成されるようにしている。ここで、第２
のｐ層17に対しては、ボロンをヘビードープしている。
合する状態でボトムセルＢを積層するもので、このボト
ムセルＢはトップセルＡと同様に第２のｐ層17、第２の
バッファ層18、第２のｉ層19、さらに第２のｎ層20の積
層構造でなり、このボトムセルＢの第２のｎ層20の面に
金属電極21が形成されるようにしている。ここで、第２
のｐ層17に対しては、ボロンをヘビードープしている。
【００１１】ここで、ｐ層13および18、ｉ層15および1
9、ｎ層16および20は、例えばインライン型３室分離Ｐ
−ＣＶＤ装置を使用してグロー放電分解法により、Ｓi
Ｈ4 、ＣＨ4 、Ｂ2 Ｈ6 、ＰＨ3 を用いて各々成膜され
る。
9、ｎ層16および20は、例えばインライン型３室分離Ｐ
−ＣＶＤ装置を使用してグロー放電分解法により、Ｓi
Ｈ4 、ＣＨ4 、Ｂ2 Ｈ6 、ＰＨ3 を用いて各々成膜され
る。
【００１２】タンデム型アモルファスシリコン太陽電池
（ａ−Ｓi 太陽電池）に用いられるｐ層は、ａ−Ｓi よ
りワイドギャップなａ−Ｓi Ｃで構成されるものであ
り、したがってＳi Ｈ4 、ＣＨ4 の流量比を変化させる
ことによって、光学ギャップを変えることが可能であ
る。実施例のタンデム型のａ−Ｓi 太陽電池において
は、ｐ層を“Ｓi Ｈ4 ：ＣＨ4 ＝３：７”の流量比で、
ＰＣＶＤを用いて成膜を行っている。
（ａ−Ｓi 太陽電池）に用いられるｐ層は、ａ−Ｓi よ
りワイドギャップなａ−Ｓi Ｃで構成されるものであ
り、したがってＳi Ｈ4 、ＣＨ4 の流量比を変化させる
ことによって、光学ギャップを変えることが可能であ
る。実施例のタンデム型のａ−Ｓi 太陽電池において
は、ｐ層を“Ｓi Ｈ4 ：ＣＨ4 ＝３：７”の流量比で、
ＰＣＶＤを用いて成膜を行っている。
【００１３】そして、ｐ／ｉの接合界面に形成されるバ
ッファ層14および18を成膜するに際しては、図２で示す
ようにｐ層を成膜するときの流量と同流量のＳi Ｈ
4 と、ｐ層成膜流量の６０〜８０％のＣＨ4 流量で成膜
を開始する。そして、所定のバッファ層の膜厚（５〜２
０nm）の半分が成膜された状態で、ＣＨ4 の流量が
“０”とされるように、ＣＨ4 の流量を均一に減少させ
るようにする。この様にしてバッファ層および18にカー
ボン量の傾斜が設定されるようにする。そして、ＣＨ4
の流量が減少されている間においては、Ｂ2 Ｈ6 を５０
〜２００ppm の濃度でドープする。ここで、ｐ層がａ−
Ｓi Ｃによって構成されるものであるため、バッファ層
にはカーボンが最も適する。
ッファ層14および18を成膜するに際しては、図２で示す
ようにｐ層を成膜するときの流量と同流量のＳi Ｈ
4 と、ｐ層成膜流量の６０〜８０％のＣＨ4 流量で成膜
を開始する。そして、所定のバッファ層の膜厚（５〜２
０nm）の半分が成膜された状態で、ＣＨ4 の流量が
“０”とされるように、ＣＨ4 の流量を均一に減少させ
るようにする。この様にしてバッファ層および18にカー
ボン量の傾斜が設定されるようにする。そして、ＣＨ4
の流量が減少されている間においては、Ｂ2 Ｈ6 を５０
〜２００ppm の濃度でドープする。ここで、ｐ層がａ−
Ｓi Ｃによって構成されるものであるため、バッファ層
にはカーボンが最も適する。
【００１４】タンデム型アモルファスシリコン太陽電池
（ａ−Ｓi 太陽電池）は、トップセルＡおよびボトムセ
ルＢの各層の膜厚設定を行うことによって、初期特性と
共に経時変化率の最適化を行っている。
（ａ−Ｓi 太陽電池）は、トップセルＡおよびボトムセ
ルＢの各層の膜厚設定を行うことによって、初期特性と
共に経時変化率の最適化を行っている。
【００１５】ここで、ａ−Ｓi Ｃはアモルファスシリコ
ンカーバイトであり、ａ−Ｓi の場合にはシラン（Ｓi
Ｈ4 ）ガスの混合ガスをグロー放電分解法によって成膜
するが、ａ−Ｓi Ｃはシランガスとメタン（ＣＨ4 ）ガ
スの混合ガスをグロー放電分解法によって成膜する。ま
た、シランガスとメタンガスの混合比率を変えることに
より、シリコンとカーボンの比率を変えることができ、
光学ギャップを変えることが可能となる。
ンカーバイトであり、ａ−Ｓi の場合にはシラン（Ｓi
Ｈ4 ）ガスの混合ガスをグロー放電分解法によって成膜
するが、ａ−Ｓi Ｃはシランガスとメタン（ＣＨ4 ）ガ
スの混合ガスをグロー放電分解法によって成膜する。ま
た、シランガスとメタンガスの混合比率を変えることに
より、シリコンとカーボンの比率を変えることができ、
光学ギャップを変えることが可能となる。
【００１６】μＣ−Ｓi はマイクロクリスタルシリコン
（微結晶シリコン）であり、アモルファスシリコンに対
して低抵抗な値を示し、ｎ／ｐ接合部に使用することに
よって、低抵抗なｎ／ｐ接合が得られるようになる。
（微結晶シリコン）であり、アモルファスシリコンに対
して低抵抗な値を示し、ｎ／ｐ接合部に使用することに
よって、低抵抗なｎ／ｐ接合が得られるようになる。
【００１７】図３の（Ａ）は、トップセルＡの第１のｉ
層15の厚さをｄ1 、ボトムセルＢの第２のｉ層19の厚さ
をｄ2 としたときの発生電流の効率を示している。実施
例においてはタンデム型のａ−Ｓi 太陽電池を２個直列
に接続した形となり、通常の電池と同様にそれぞれの発
生電流が同じ場合に効率が最高になる。またａ−Ｓi太
陽電池の発生電流は、ｉ層の膜厚（光の吸収量）に関係
しているものであり、光の吸収量が多いほど発生電流が
大きくなる。
層15の厚さをｄ1 、ボトムセルＢの第２のｉ層19の厚さ
をｄ2 としたときの発生電流の効率を示している。実施
例においてはタンデム型のａ−Ｓi 太陽電池を２個直列
に接続した形となり、通常の電池と同様にそれぞれの発
生電流が同じ場合に効率が最高になる。またａ−Ｓi太
陽電池の発生電流は、ｉ層の膜厚（光の吸収量）に関係
しているものであり、光の吸収量が多いほど発生電流が
大きくなる。
【００１８】したがって、タンデム型のａ−Ｓi 太陽電
池では、トップセルＡのｉ層15が厚くなるとこのトップ
セルＡにおける発生電流が大きくなるが、ボトムセルＢ
に対する光透過量が減少し、ボトムセルＢにおける光の
吸収量が減って、トップセルＡとボトムセルＢの発生電
流のバランスが狂うようになり、効率が低下する。図３
の（Ａ）はトップセルＡとボトムセルＢのそれぞれのｉ
層15および19の厚さの組み合わせによって、効率がどの
様に変化するかを示している。
池では、トップセルＡのｉ層15が厚くなるとこのトップ
セルＡにおける発生電流が大きくなるが、ボトムセルＢ
に対する光透過量が減少し、ボトムセルＢにおける光の
吸収量が減って、トップセルＡとボトムセルＢの発生電
流のバランスが狂うようになり、効率が低下する。図３
の（Ａ）はトップセルＡとボトムセルＢのそれぞれのｉ
層15および19の厚さの組み合わせによって、効率がどの
様に変化するかを示している。
【００１９】図３の（Ｂ）は、タンデム型ａ−Ｓi 太陽
電池において、トップセルＡの第１のｉ層15の膜厚が８
０nmのとき、ボトムセルＢの第２のｉ層19の膜厚に対し
ての初期効率と１年後の経時変化率を示している。な
お、この図においてボトムセルＢのｉ層19膜厚に対する
実線と鎖線はシュミレーションに算出した値であり、実
験値は白丸および白四角で示す。
電池において、トップセルＡの第１のｉ層15の膜厚が８
０nmのとき、ボトムセルＢの第２のｉ層19の膜厚に対し
ての初期効率と１年後の経時変化率を示している。な
お、この図においてボトムセルＢのｉ層19膜厚に対する
実線と鎖線はシュミレーションに算出した値であり、実
験値は白丸および白四角で示す。
【００２０】図４の（Ａ）は、トップセルＡとボトムセ
ルＢの接合界面であるｎ／ｐ界面における第２のｐ層17
にボロンをヘビードープしてオーミック接合した際の、
タンデム型ａ−Ｓi 太陽電池のバンド図を示す。この図
で左側から光を入射させることにより、トップセルＡの
第１のｉ層15で光励起によって電子正孔が生成され、電
子はｎ層16側へ行き、正孔はｐ層17側に行くようにな
る。同様にボトムセルＢにおいても光励起によって電子
はｎ層20側に行き、正孔はｐ層側に行くようになる。
ルＢの接合界面であるｎ／ｐ界面における第２のｐ層17
にボロンをヘビードープしてオーミック接合した際の、
タンデム型ａ−Ｓi 太陽電池のバンド図を示す。この図
で左側から光を入射させることにより、トップセルＡの
第１のｉ層15で光励起によって電子正孔が生成され、電
子はｎ層16側へ行き、正孔はｐ層17側に行くようにな
る。同様にボトムセルＢにおいても光励起によって電子
はｎ層20側に行き、正孔はｐ層側に行くようになる。
【００２１】ここで、ボトムセルＢのｐ層17は、ボロン
をヘビードープすることにより欠陥準位が増加している
ものであるため、この欠陥準位によってトップセルＡの
電子とボトムセルＢの正孔が再結合を行い、トップセル
ＡとボトムセルＢを直列接続するようになる。
をヘビードープすることにより欠陥準位が増加している
ものであるため、この欠陥準位によってトップセルＡの
電子とボトムセルＢの正孔が再結合を行い、トップセル
ＡとボトムセルＢを直列接続するようになる。
【００２２】しかし、ｐ層17の全体に欠陥準位が増加し
ているものであるため、ｐ／ｉ接合界面においても電子
正孔の再結合が発生し、ボトムセルＢの効率を低下させ
ている。そこで、このｐ／ｉの接合界面にバッファ層14
および18を設けることによりｐ／ｉ界面における再結合
を抑制し、効率低下を防止した構造は、図４の（Ｂ）の
バンド図で示される。
ているものであるため、ｐ／ｉ接合界面においても電子
正孔の再結合が発生し、ボトムセルＢの効率を低下させ
ている。そこで、このｐ／ｉの接合界面にバッファ層14
および18を設けることによりｐ／ｉ界面における再結合
を抑制し、効率低下を防止した構造は、図４の（Ｂ）の
バンド図で示される。
【００２３】また、トップセルＡのｐ／ｉ界面において
もｐ層13がａ−Ｓi Ｃによって構成され、ｉ層15がａ−
Ｓi で構成されるものであるため、構造不整合によって
欠陥準位が発生しているものであり、バッファ層を設け
ることによって効率が向上させられるようになる。
もｐ層13がａ−Ｓi Ｃによって構成され、ｉ層15がａ−
Ｓi で構成されるものであるため、構造不整合によって
欠陥準位が発生しているものであり、バッファ層を設け
ることによって効率が向上させられるようになる。
【００２４】タンデム型ａ−Ｓi 太陽電池において使用
しているｐ層はａ−Ｓi Ｃであり、ｉ層はａ−Ｓi で構
成されるものであるため、ｐ／ｉ界面における構造不整
合による欠陥準位により再結合が行われて、特性を低下
させている。そこで、ｐ層のａ−Ｓi 側からｉ層へカー
ボン濃度を徐々に低下させたバッファ層14、18を挿入す
ることによりｐ／ｉ間の構造不整合を緩和し、ｐ／ｉ界
面での再結合を抑止するようにしている。
しているｐ層はａ−Ｓi Ｃであり、ｉ層はａ−Ｓi で構
成されるものであるため、ｐ／ｉ界面における構造不整
合による欠陥準位により再結合が行われて、特性を低下
させている。そこで、ｐ層のａ−Ｓi 側からｉ層へカー
ボン濃度を徐々に低下させたバッファ層14、18を挿入す
ることによりｐ／ｉ間の構造不整合を緩和し、ｐ／ｉ界
面での再結合を抑止するようにしている。
【００２５】特に、ボトムセルＢにおいては第２のｐ層
17にボロンをヘビードープし、欠陥準位を増加させ、ト
ップセルＡとボトムセルＢの接合界面であるｎ／ｐ界面
を、再結合電流によって直列接続するものであるため、
ボトムセルＢの第２のｐ層17と第２のｉ層19とのｐ／ｉ
接合界面での再結合が増加し、バッファ層14および18を
挿入する効果は大きいものである。
17にボロンをヘビードープし、欠陥準位を増加させ、ト
ップセルＡとボトムセルＢの接合界面であるｎ／ｐ界面
を、再結合電流によって直列接続するものであるため、
ボトムセルＢの第２のｐ層17と第２のｉ層19とのｐ／ｉ
接合界面での再結合が増加し、バッファ層14および18を
挿入する効果は大きいものである。
【００２６】ａ−Ｓi 太陽電池において、ｉ層を薄く構
成することによって経時変化を低減させることができる
が、反面特性も低下することが知られている。このた
め、ｉ層を薄く構成することにより増加する透過光を利
用して構成したタンデム型のａ−Ｓi 太陽電池が経時変
化を軽減することができ、高効率が得られる。
成することによって経時変化を低減させることができる
が、反面特性も低下することが知られている。このた
め、ｉ層を薄く構成することにより増加する透過光を利
用して構成したタンデム型のａ−Ｓi 太陽電池が経時変
化を軽減することができ、高効率が得られる。
【００２７】しかし、タンデム型ａ−Ｓi 太陽電池にお
いて高効率を発揮させるためには、トップセルＡとボト
ムセルＢのそれぞれ発生電流を合わせることと、トップ
セルＡとボトムセルＢの接合部（ｎ／ｐ接合部）におい
て、逆方向の太陽電池が形成されるため、このｐ／ｎ接
合をオーミックな接合にする必要がある。
いて高効率を発揮させるためには、トップセルＡとボト
ムセルＢのそれぞれ発生電流を合わせることと、トップ
セルＡとボトムセルＢの接合部（ｎ／ｐ接合部）におい
て、逆方向の太陽電池が形成されるため、このｐ／ｎ接
合をオーミックな接合にする必要がある。
【００２８】元来、ａ−Ｓi 太陽電池のｐ／ｉ接合界面
においては、構造不整合による再結合のために、特性が
低下しているものであり、特性の改善のためにｐ／ｉ界
面にバッファ層を設けることが知られている。しかし、
タンデム型のａ−Ｓi 太陽電池の場合においては、バッ
ファ層を挿入することによりｐ／ｉ界面の再結合を抑止
させるようにするならば、ｐ層全体の欠陥準位が多いほ
うが、ｎ／ｐ接合部における再結合電流によるオーミッ
ク接合が、より低抵抗な結合とされる。したがって、実
施例においてはｎ／ｐ接合部の第２のｐ層17にボロンの
ヘビードープを行い、欠陥準位を増加させたｐ層17が用
いられるようにしている。
においては、構造不整合による再結合のために、特性が
低下しているものであり、特性の改善のためにｐ／ｉ界
面にバッファ層を設けることが知られている。しかし、
タンデム型のａ−Ｓi 太陽電池の場合においては、バッ
ファ層を挿入することによりｐ／ｉ界面の再結合を抑止
させるようにするならば、ｐ層全体の欠陥準位が多いほ
うが、ｎ／ｐ接合部における再結合電流によるオーミッ
ク接合が、より低抵抗な結合とされる。したがって、実
施例においてはｎ／ｐ接合部の第２のｐ層17にボロンの
ヘビードープを行い、欠陥準位を増加させたｐ層17が用
いられるようにしている。
【００２９】図５は実施例で示したようなタンデム型ａ
−Ｓi 太陽電池の耐光性試験の結果と、シングルセル型
の太陽電池の耐光性試験の結果を対比して示すもので、
実施例で示したようなタンデム型の性能が優れている。
−Ｓi 太陽電池の耐光性試験の結果と、シングルセル型
の太陽電池の耐光性試験の結果を対比して示すもので、
実施例で示したようなタンデム型の性能が優れている。
【００３０】
【発明の効果】以上のようにこの発明に係る積層型アモ
ルファスシリコン太陽電池によれば、ｐ／ｉ接合部に、
ｐ層側からカーボン濃度を徐々に減少させたバッファ層
を介在させると共に、トップセルとボトムセルのｎ／ｐ
接合部のｐ層にボロンをヘビードープして欠陥準位を増
加させることで、このｎ／ｐ接合部を低抵抗なオーミッ
ク接合にすることにより、経時変化を低減できるように
すると共に、特性の向上が効果的に図れるようになり、
住宅用あるいは車載用の電源として効果的に使用できる
ようになる。
ルファスシリコン太陽電池によれば、ｐ／ｉ接合部に、
ｐ層側からカーボン濃度を徐々に減少させたバッファ層
を介在させると共に、トップセルとボトムセルのｎ／ｐ
接合部のｐ層にボロンをヘビードープして欠陥準位を増
加させることで、このｎ／ｐ接合部を低抵抗なオーミッ
ク接合にすることにより、経時変化を低減できるように
すると共に、特性の向上が効果的に図れるようになり、
住宅用あるいは車載用の電源として効果的に使用できる
ようになる。
【図１】この発明の一実施例に係る積層型アモルファス
シリコン太陽電池の構成を説明する断面構成図。
シリコン太陽電池の構成を説明する断面構成図。
【図２】上記太陽電池のバッフア層を形成する場合の混
合ガスの状態を説明する図。
合ガスの状態を説明する図。
【図３】（Ａ）はトップセルとボトムセルのｉ層膜厚の
組み合わせによる効率の状態を説明する図、（Ｂ）は初
期効率と経時変化率を説明する図。
組み合わせによる効率の状態を説明する図、（Ｂ）は初
期効率と経時変化率を説明する図。
【図４】（Ａ）はボトムセルのｐ層にボロンをヘビード
ープした場合のバンド図、（Ｂ）はバッファ層によって
ｐ／ｉ界面の再結合を抑制したときのバンド図。
ープした場合のバンド図、（Ｂ）はバッファ層によって
ｐ／ｉ界面の再結合を抑制したときのバンド図。
【図５】耐光性試験をした結果をタンデムセルとシング
ルセルとを対比して示す図。
ルセルとを対比して示す図。
11…ガラス基板、12…透明導電膜、13、17…ｐ層、14、
18…バッファ層、15、19…ｉ層、16、20…ｎ層、21…金
属電極。
18…バッファ層、15、19…ｉ層、16、20…ｎ層、21…金
属電極。
Claims (2)
- 【請求項１】 ｐ層、ｉ層、ｎ層の３層構造で構成され
たトップセルと、 このトップセル層に積層形成された同じくｐ層、ｉ層、
ｎ層の３層構造で構成されたボトムセルと、 前記トップセルおよびボトムセルそれぞれのｐ層とｉ層
との間にそれぞれ介在設定された第１および第２のバッ
ファ層と、 前記トップセルのｎ層とボトムセルのｐ層との間に形成
されたオーミック接合手段とを具備し、 前記第１および第２のバッファ層は、ｐ層側から徐々に
カーボン濃度が減少されるように成膜して構成されるよ
うにしたことを特徴とする積層型アモルファスシリコン
太陽電池。 - 【請求項２】 前記オーミック接合手段は、前記トップ
セルとボトムセルとの接合界面に設定される前記ボトム
セルのｐ層に、ボロンをヘビードープして構成されるよ
うにした請求項１の積層型アモルファスシリコン太陽電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344726A JPH05175531A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 積層型アモルファスシリコン太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344726A JPH05175531A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 積層型アモルファスシリコン太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05175531A true JPH05175531A (ja) | 1993-07-13 |
Family
ID=18371504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3344726A Pending JPH05175531A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 積層型アモルファスシリコン太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05175531A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009177210A (ja) * | 2009-05-11 | 2009-08-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 薄膜シリコン積層型太陽電池の製造方法 |
| JP2013115252A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Sharp Corp | 光電変換素子および光電変換素子の製造方法 |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP3344726A patent/JPH05175531A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009177210A (ja) * | 2009-05-11 | 2009-08-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 薄膜シリコン積層型太陽電池の製造方法 |
| JP2013115252A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Sharp Corp | 光電変換素子および光電変換素子の製造方法 |
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