JPH0613638A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
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- JPH0613638A JPH0613638A JP5108334A JP10833493A JPH0613638A JP H0613638 A JPH0613638 A JP H0613638A JP 5108334 A JP5108334 A JP 5108334A JP 10833493 A JP10833493 A JP 10833493A JP H0613638 A JPH0613638 A JP H0613638A
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- semiconductor region
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- 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
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/17—Photovoltaic cells having only PIN junction potential barriers
- H10F10/172—Photovoltaic cells having only PIN junction potential barriers comprising multiple PIN junctions, e.g. tandem cells
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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
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/17—Photovoltaic cells having only PIN junction potential barriers
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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
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- H10F71/10—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material
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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
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 増倍開放回路電圧を与え、スペクトルの全範
囲を利用できる光起電力装置を提供する。 【構成】 光起電力装置に第１のユニットセル１５２と
第２のユニットセル１５４とを設け、第１のユニットセ
ル１５２の第１真性領域１６０ａをバンドギャップ低減
元素を含むアモルファス半導体とし、第２真性領域１６
０ｂを、第１真性領域１６０ａよりバンドギャップが広
く、状態密度が低く、厚みが薄いものとし、第２のユニ
ットセル１５４の真性領域１６０ｂを、第１真性領域よ
りバンドギャップが広く、厚みが薄いものとする。
囲を利用できる光起電力装置を提供する。 【構成】 光起電力装置に第１のユニットセル１５２と
第２のユニットセル１５４とを設け、第１のユニットセ
ル１５２の第１真性領域１６０ａをバンドギャップ低減
元素を含むアモルファス半導体とし、第２真性領域１６
０ｂを、第１真性領域１６０ａよりバンドギャップが広
く、状態密度が低く、厚みが薄いものとし、第２のユニ
ットセル１５４の真性領域１６０ｂを、第１真性領域よ
りバンドギャップが広く、厚みが薄いものとする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に光起電力装置に関
し、さらに特別には、バンドギャップの狭い少なくとも
１つのアモルファス半導体合金領域を含む光起電力装置
に関する。本装置は増倍開放回路電圧を与え、かつ本発
明はアモルファス半導体タンデム形光起電力装置の使用
に最も適して与えられる。
し、さらに特別には、バンドギャップの狭い少なくとも
１つのアモルファス半導体合金領域を含む光起電力装置
に関する。本装置は増倍開放回路電圧を与え、かつ本発
明はアモルファス半導体タンデム形光起電力装置の使用
に最も適して与えられる。
【０００２】本発明は基板上に付着（デポジット）され
たアモルファス半導体合金多重領域から形成される光起
電力装置に関する。本発明はさらにバンドギャップの狭
い少なくとも１つのアモルファス半導体合金領域を含
み、かつ増倍開放回路電圧を与える光起電力装置に関す
る。
たアモルファス半導体合金多重領域から形成される光起
電力装置に関する。本発明はさらにバンドギャップの狭
い少なくとも１つのアモルファス半導体合金領域を含
み、かつ増倍開放回路電圧を与える光起電力装置に関す
る。
【０００３】
【従来の技術】最近、アモルファス半導体合金を付着さ
せるシステムを開発するためにかなりの研究がなされて
いる。この合金の各々は比較的大きな領域をおおうこと
ができ、かつドーピングされてｎ形およびｐ形材料を形
成し、これによりｐ−ｉ−ｎ形素子および動作時に光起
電力特性を与える他の種類の装置、およびこれらの合金
の結晶性対応素子にほぼ等価なその他の応用装置を与え
ることができるものである。
せるシステムを開発するためにかなりの研究がなされて
いる。この合金の各々は比較的大きな領域をおおうこと
ができ、かつドーピングされてｎ形およびｐ形材料を形
成し、これによりｐ−ｉ−ｎ形素子および動作時に光起
電力特性を与える他の種類の装置、およびこれらの合金
の結晶性対応素子にほぼ等価なその他の応用装置を与え
ることができるものである。
【０００４】現在ではグロー放電法により、合金のエネ
ルギーギャップ内に許容できる局在状態濃度を持ち、か
つ高品質の電子特性を与えるアモルファスシリコン合金
を作製することが可能である。この方法は、１９８０年
１０月７日付発行のＳｔａｍｆｏｒｄ Ｒ．Ｏｖｓｈｉ
ｎｓｋｙとＡｒｕｍ Ｍａｄａｎによる米国特許第４，
２２６，８９８号に開示された結晶性半導体に等価なア
モルファス半導体と題する特許明細書に詳述されてお
り、また前記の合金は１９８０年８月１２日付のＲ．Ｏ
ｖｓｈｉｎｓｋｙとＭａｓａｔｓｕｇｕ Ｉｚｕによる
同一名称の米国特許第４，２１７，３７４号に詳述され
た気相付着法により作成される。これらの特許明細書に
開示されたように、アモルファスシリコン半導体に導入
されたフッ素は該半導体の局在欠陥状態密度を実質的に
減らし、かつゲルマニウムなどの他の合金物質の付加を
容易にする働きがある。
ルギーギャップ内に許容できる局在状態濃度を持ち、か
つ高品質の電子特性を与えるアモルファスシリコン合金
を作製することが可能である。この方法は、１９８０年
１０月７日付発行のＳｔａｍｆｏｒｄ Ｒ．Ｏｖｓｈｉ
ｎｓｋｙとＡｒｕｍ Ｍａｄａｎによる米国特許第４，
２２６，８９８号に開示された結晶性半導体に等価なア
モルファス半導体と題する特許明細書に詳述されてお
り、また前記の合金は１９８０年８月１２日付のＲ．Ｏ
ｖｓｈｉｎｓｋｙとＭａｓａｔｓｕｇｕ Ｉｚｕによる
同一名称の米国特許第４，２１７，３７４号に詳述され
た気相付着法により作成される。これらの特許明細書に
開示されたように、アモルファスシリコン半導体に導入
されたフッ素は該半導体の局在欠陥状態密度を実質的に
減らし、かつゲルマニウムなどの他の合金物質の付加を
容易にする働きがある。
【０００５】アモルファス半導体材料は、かかる材料に
より光起電力装置の大量生産が可能になるため、商業的
に非常に重要である。太陽電池の製造にはバッチ処理す
るしかない結晶性シリコンとは異なり、アモルファス半
導体合金は基板の広い領域に多重層の形で付着され大容
量の連続処理システムで太陽電池を作製することができ
る。この種の連続処理システムは、例えば、係属出願中
ではあるが、ｐ形ドーピングシリコン膜，作製法および
それから形成される装置と題する１９８０年５月１９日
付の米国特許出願第１５１，３０１号と、連続アモルフ
ァス半導体材料デポジションシステムと題する１９８１
年３月１６日付の米国特許出願第２４４，３８６号と、
連続アモルファス太陽電池生産システムと題する１９８
１年３月１６日付の米国特許出願第２４０，４９３号
と、多重室付着・分離システムと題する１９８１年９月
２８日付の米国特許出願第３０６，１４６号とに開示さ
れている。これらの特許出願に開示されているように、
ステンレス鋼から形成された基板は、例えば、各室が特
定物質の付着に用いられる連続する付着室を通して連続
的に前進するようになされる。
より光起電力装置の大量生産が可能になるため、商業的
に非常に重要である。太陽電池の製造にはバッチ処理す
るしかない結晶性シリコンとは異なり、アモルファス半
導体合金は基板の広い領域に多重層の形で付着され大容
量の連続処理システムで太陽電池を作製することができ
る。この種の連続処理システムは、例えば、係属出願中
ではあるが、ｐ形ドーピングシリコン膜，作製法および
それから形成される装置と題する１９８０年５月１９日
付の米国特許出願第１５１，３０１号と、連続アモルフ
ァス半導体材料デポジションシステムと題する１９８１
年３月１６日付の米国特許出願第２４４，３８６号と、
連続アモルファス太陽電池生産システムと題する１９８
１年３月１６日付の米国特許出願第２４０，４９３号
と、多重室付着・分離システムと題する１９８１年９月
２８日付の米国特許出願第３０６，１４６号とに開示さ
れている。これらの特許出願に開示されているように、
ステンレス鋼から形成された基板は、例えば、各室が特
定物質の付着に用いられる連続する付着室を通して連続
的に前進するようになされる。
【０００６】ｐ−ｉ−ｎ形構成の太陽電池を作製する場
合、第１室はｐ形アモルファスシリコン合金の付着のた
めに用いられ、第２室は真性アモルファスシリコン合金
の付着のために用いられ、また、第３室は、ｎ形アモル
ファスシリコン合金の付着のために用いられる。それぞ
れの付着合金、および特に真性合金は高純度でなくては
ならず、従って真性付着室内の付着環境は他の付着室内
部のドーピング成分から分離され、これによって真性室
へのドーピング成分の拡散が防止されるようになってい
る。上記の特許出願においては、システムは主として光
起電力セルの生産に関係し、付着室間の分離はガスゲー
トにより達成され、ここに該ガスゲートは、これを通し
て一方向ガス流が確立され、不活性ガスが基板物質のウ
エブ周囲を走査されるものである。
合、第１室はｐ形アモルファスシリコン合金の付着のた
めに用いられ、第２室は真性アモルファスシリコン合金
の付着のために用いられ、また、第３室は、ｎ形アモル
ファスシリコン合金の付着のために用いられる。それぞ
れの付着合金、および特に真性合金は高純度でなくては
ならず、従って真性付着室内の付着環境は他の付着室内
部のドーピング成分から分離され、これによって真性室
へのドーピング成分の拡散が防止されるようになってい
る。上記の特許出願においては、システムは主として光
起電力セルの生産に関係し、付着室間の分離はガスゲー
トにより達成され、ここに該ガスゲートは、これを通し
て一方向ガス流が確立され、不活性ガスが基板物質のウ
エブ周囲を走査されるものである。
【０００７】光起電力装置の効率を増強するために多重
セルを利用する方法は、Ｅ．Ｄ．Ｊａｃｋｓｏｎによっ
て少なくとも１９５５年に、また１９６０年８月１６日
付の米国特許第２，９４９，４９８号によって検討され
た。そこで検討された多重セルの構造はｐ−ｎ接合結晶
性半導体装置を利用するものであった。この方法の本質
的に重要な点はバンドギャップが異なる装置を用いて太
陽スペクトルの広い部分を効率的に集め、開放回路電圧
（ＶOC）を増加させることにある。タンデム形セル装置
は、２つ以上のセルを持ち、光を順次各セルを通して与
え、１つ以上の小さなバンドギャップを持つ物質と大き
なバンドギャップを持つ物質を用いて先行するセルまた
は付着層を通過した光を吸収させるようにしたものであ
る。
セルを利用する方法は、Ｅ．Ｄ．Ｊａｃｋｓｏｎによっ
て少なくとも１９５５年に、また１９６０年８月１６日
付の米国特許第２，９４９，４９８号によって検討され
た。そこで検討された多重セルの構造はｐ−ｎ接合結晶
性半導体装置を利用するものであった。この方法の本質
的に重要な点はバンドギャップが異なる装置を用いて太
陽スペクトルの広い部分を効率的に集め、開放回路電圧
（ＶOC）を増加させることにある。タンデム形セル装置
は、２つ以上のセルを持ち、光を順次各セルを通して与
え、１つ以上の小さなバンドギャップを持つ物質と大き
なバンドギャップを持つ物質を用いて先行するセルまた
は付着層を通過した光を吸収させるようにしたものであ
る。
【０００８】アモルファス半導体合金から作られるタン
デム形光起電力装置は、単一セル装置に比べて太陽スペ
クトルの利用度を上げ、電気エネルギーを生成してい
る。かかるタンデム装置およびその製造法は、例えば、
１９８２年３月１９日出願のタンデムアモルファス光起
電力セルの連続的作製法およびその装置と題する米国特
許出願第３５９，８２５号に開示されている。そこに開
示されたタンデム形装置および本発明が特に意図する装
置は基板に対し直列に配置されたｐ−ｉ−ｎ構成の複数
個のアモルファス半導体光起電力セルを装備している。
セルの真性領域は異なるバンドギャップを持ち、このバ
ンドギャップは上部セル（光が初めに入射するセル）か
ら下部セルに向けて徐々に狭くなることが好ましい。そ
の結果各セルは太陽スペクトルの異なる部分の光子を吸
収して電荷担体を生成し、また収集した電荷担体から電
流を生成することになる。これはバンドギャップとセル
の真性領域を上記のように調節することにより達成でき
る。
デム形光起電力装置は、単一セル装置に比べて太陽スペ
クトルの利用度を上げ、電気エネルギーを生成してい
る。かかるタンデム装置およびその製造法は、例えば、
１９８２年３月１９日出願のタンデムアモルファス光起
電力セルの連続的作製法およびその装置と題する米国特
許出願第３５９，８２５号に開示されている。そこに開
示されたタンデム形装置および本発明が特に意図する装
置は基板に対し直列に配置されたｐ−ｉ−ｎ構成の複数
個のアモルファス半導体光起電力セルを装備している。
セルの真性領域は異なるバンドギャップを持ち、このバ
ンドギャップは上部セル（光が初めに入射するセル）か
ら下部セルに向けて徐々に狭くなることが好ましい。そ
の結果各セルは太陽スペクトルの異なる部分の光子を吸
収して電荷担体を生成し、また収集した電荷担体から電
流を生成することになる。これはバンドギャップとセル
の真性領域を上記のように調節することにより達成でき
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】セルの真性領域のバン
ドギャップを適切に調節するためには、真性領域の少な
くとも１つのバンドギャップを狭くする必要がある。装
置がアモルファスシリコン合金で作られている時は、ア
モルファスシリコンに１つ以上のバンドギャップ低減元
素を取り込むことが必要である。ゲルマニウムはかかる
バンドギャップ低減元素の１つである。
ドギャップを適切に調節するためには、真性領域の少な
くとも１つのバンドギャップを狭くする必要がある。装
置がアモルファスシリコン合金で作られている時は、ア
モルファスシリコンに１つ以上のバンドギャップ低減元
素を取り込むことが必要である。ゲルマニウムはかかる
バンドギャップ低減元素の１つである。
【００１０】ゲルマニウムは、例えば、シラン（ＳｉＨ
4 ）などのガスを含有するシリコンと共にゲルマンガス
（ＧｅＨ4 ）をグロー放電により分解することによって
アモルファスシリコン合金に取り込ませることができ
る。しかしながら、合金内のゲルマニウム濃度が増加す
るにつれてその電気的性質が劣化することが見出されて
いる。これらの合金の電気的性質の劣化は主としてこれ
らの物質のバンドギャップにおける欠陥状態密度が増加
することに起因するものである。このため、アモルファ
スシリコン−ゲルマニウム合金は電荷担体の寿命が短
く、担体収集幅が狭く、暗時導電率が大きくなる。電気
的性質は、ゲルマニウム濃度が約５０％以上になるまで
減少し、その結果、調節されたバンドギャップは約１．
４ｅＶより小さい幅になり、従って問題の物質は光起電
力の用途には適さなくなる。アモルファスシリコン合金
の欠陥状態密度の増加のために開放回路電圧は減少し、
減少量はバンドギャップの減少により都合よく説明でき
る値より大きい。この電圧減少は、欠陥状態が増加した
ために惹起される再結合の増加に起因し、また、バンド
ギャップと、ドーピングされた領域と真性領域との境界
における構造的な不整合により導入される境界状態とに
起因する。
4 ）などのガスを含有するシリコンと共にゲルマンガス
（ＧｅＨ4 ）をグロー放電により分解することによって
アモルファスシリコン合金に取り込ませることができ
る。しかしながら、合金内のゲルマニウム濃度が増加す
るにつれてその電気的性質が劣化することが見出されて
いる。これらの合金の電気的性質の劣化は主としてこれ
らの物質のバンドギャップにおける欠陥状態密度が増加
することに起因するものである。このため、アモルファ
スシリコン−ゲルマニウム合金は電荷担体の寿命が短
く、担体収集幅が狭く、暗時導電率が大きくなる。電気
的性質は、ゲルマニウム濃度が約５０％以上になるまで
減少し、その結果、調節されたバンドギャップは約１．
４ｅＶより小さい幅になり、従って問題の物質は光起電
力の用途には適さなくなる。アモルファスシリコン合金
の欠陥状態密度の増加のために開放回路電圧は減少し、
減少量はバンドギャップの減少により都合よく説明でき
る値より大きい。この電圧減少は、欠陥状態が増加した
ために惹起される再結合の増加に起因し、また、バンド
ギャップと、ドーピングされた領域と真性領域との境界
における構造的な不整合により導入される境界状態とに
起因する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】従って出願人は、前記の
問題点を克服する、アモルファスシリコン−ゲルマニウ
ム合金を取り込んだ、光起電力装置の性能を改良する新
しい改良式の装置をここに発明した。本発明による新し
い改良式装置は前記の狭いバンドギャップ合金を用いた
場合に以前得られた値より大きな増倍開放回路電圧（Ｖ
OC）を与える。
問題点を克服する、アモルファスシリコン−ゲルマニウ
ム合金を取り込んだ、光起電力装置の性能を改良する新
しい改良式の装置をここに発明した。本発明による新し
い改良式装置は前記の狭いバンドギャップ合金を用いた
場合に以前得られた値より大きな増倍開放回路電圧（Ｖ
OC）を与える。
【００１２】この増倍効果は、単一セル装置の装置効率
の全体にわたる増加が約１０％になる８０ｍＶの値を与
える。
の全体にわたる増加が約１０％になる８０ｍＶの値を与
える。
【００１３】このような目的を達成するために、本発明
は、ｐ型半導体領域とｎ型半導体領域と該ｐ型およびｎ
型半導体領域の間に設けられた真性半導体領域とをそれ
ぞれ有する第１および第２のユニットセルを積層した光
起電力装置において、前記第１のユニットセルの真性半
導体領域は、シリコンとバンドギャップ低減元素とを含
むアモルファス半導体からなる第１の真性半導体領域と
前記第１の真性半導体領域より光入射側に設けられたア
モルファスシリコンからなる第２の真性半導体領域とを
含み、前記第１の真性半導体領域のバンドギャップは前
記第２の真性半導体領域のバンドギャップより狭く、前
記第２の真性半導体領域の状態密度は前記第１の真性半
導体領域の状態密度より低く、前記第２の真性半導体領
域の厚みは前記第１の真性半導体領域の厚みより薄いも
のであり、前記第２のユニットセルは前記第１のユニッ
トセルの光入射側に設けられ、該第２のユニットセルの
真性半導体領域は、前記第１のユニットセルの前記第１
の真性半導体領域より広いバンドギャップと、前記第２
の真性半導体領域より薄い厚みと、を有するものである
ことを特徴とする。
は、ｐ型半導体領域とｎ型半導体領域と該ｐ型およびｎ
型半導体領域の間に設けられた真性半導体領域とをそれ
ぞれ有する第１および第２のユニットセルを積層した光
起電力装置において、前記第１のユニットセルの真性半
導体領域は、シリコンとバンドギャップ低減元素とを含
むアモルファス半導体からなる第１の真性半導体領域と
前記第１の真性半導体領域より光入射側に設けられたア
モルファスシリコンからなる第２の真性半導体領域とを
含み、前記第１の真性半導体領域のバンドギャップは前
記第２の真性半導体領域のバンドギャップより狭く、前
記第２の真性半導体領域の状態密度は前記第１の真性半
導体領域の状態密度より低く、前記第２の真性半導体領
域の厚みは前記第１の真性半導体領域の厚みより薄いも
のであり、前記第２のユニットセルは前記第１のユニッ
トセルの光入射側に設けられ、該第２のユニットセルの
真性半導体領域は、前記第１のユニットセルの前記第１
の真性半導体領域より広いバンドギャップと、前記第２
の真性半導体領域より薄い厚みと、を有するものである
ことを特徴とする。
【００１４】第１のユニットセルにおいて、第１の真性
半導体領域（第１真性領域）は、内部に少なくとも１つ
のバンドギャップ低減元素を含むことができ、第２の真
性半導体領域（第２真性領域）よりも高い状態密度を有
する。バンドギャップ低減元素はゲルマニウム，スズま
たは鉛であり得る。
半導体領域（第１真性領域）は、内部に少なくとも１つ
のバンドギャップ低減元素を含むことができ、第２の真
性半導体領域（第２真性領域）よりも高い状態密度を有
する。バンドギャップ低減元素はゲルマニウム，スズま
たは鉛であり得る。
【００１５】真性領域は好ましくはアモルファス半導体
合金、例えば、水素および／またはフッ素を含むアモル
ファスシリコン合金から形成されるのが好ましい。第２
真性領域は好ましくは装置の光入射側にある。
合金、例えば、水素および／またはフッ素を含むアモル
ファスシリコン合金から形成されるのが好ましい。第２
真性領域は好ましくは装置の光入射側にある。
【００１６】本発明の光起電力装置は、さらに、第１の
ユニットセルの光入射側に設けられた第２のユニットセ
ルを含む。
ユニットセルの光入射側に設けられた第２のユニットセ
ルを含む。
【００１７】
【実施例】まず、本発明に係る光起電力装置を製造する
装置の一例について、図１および図２を参照しながら説
明する。
装置の一例について、図１および図２を参照しながら説
明する。
【００１８】ここで、図１を参照するとわかるように、
ハウジング１２を含むグロー放電付着システム１０が与
えられる。ハウジング１２は真空室１４を収納し、取入
れ室１６と取出し室１８とを有する。陰極裏部材２０が
絶縁体２２を通して真空室１１に固定される。
ハウジング１２を含むグロー放電付着システム１０が与
えられる。ハウジング１２は真空室１４を収納し、取入
れ室１６と取出し室１８とを有する。陰極裏部材２０が
絶縁体２２を通して真空室１１に固定される。
【００１９】裏部材２０は該部材の周囲を囲む絶縁スリ
ーブ２４を有する。暗空間シールド２６がスリーブ２４
から隔置されその周辺に配置される。基板２８がホルダ
ー３２により裏部材２０の内部端部に確保される。ホル
ダー３２はねじ込み可能になされるか、または従来のよ
うに裏部材２０に、これとの電気的接触を保って確保可
能である。
ーブ２４を有する。暗空間シールド２６がスリーブ２４
から隔置されその周辺に配置される。基板２８がホルダ
ー３２により裏部材２０の内部端部に確保される。ホル
ダー３２はねじ込み可能になされるか、または従来のよ
うに裏部材２０に、これとの電気的接触を保って確保可
能である。
【００２０】陰極裏打部材２０はウエル３４を有し、該
ウエル内に裏打部材２０、従って基板２８を加熱する電
気ヒータ３６が挿入される。陰極裏打部材２０はまた、
該部材２０の温度を測定する感温プローブ３８を有す
る。この感温プローブ３８はヒータ３６の付勢を制御し
て裏打部材２０と基板２８を所望の温度に維持するため
に用いられる。
ウエル内に裏打部材２０、従って基板２８を加熱する電
気ヒータ３６が挿入される。陰極裏打部材２０はまた、
該部材２０の温度を測定する感温プローブ３８を有す
る。この感温プローブ３８はヒータ３６の付勢を制御し
て裏打部材２０と基板２８を所望の温度に維持するため
に用いられる。
【００２１】システム１０はまた電極４０を有し、該電
極はハウジング１２から陰極裏打部材２０から隔置され
た真空室１４に延在する。電極４０は該電極４０を囲む
シールド４２を備え、また、該シールドは次に、その上
に固定された基板４４を載せている。電極４０はウエル
４６を有し、該ウエルに電極ヒータ４８が挿入される。
電極４０はまた電極４０、従って基板４４の温度を測定
する感温プローブ５０を備える。プローブ５０はヒータ
４８の付勢を制御して電極４０と基板４４とを部材２０
とは関係なく所望温度に維持するために用いられる。
極はハウジング１２から陰極裏打部材２０から隔置され
た真空室１４に延在する。電極４０は該電極４０を囲む
シールド４２を備え、また、該シールドは次に、その上
に固定された基板４４を載せている。電極４０はウエル
４６を有し、該ウエルに電極ヒータ４８が挿入される。
電極４０はまた電極４０、従って基板４４の温度を測定
する感温プローブ５０を備える。プローブ５０はヒータ
４８の付勢を制御して電極４０と基板４４とを部材２０
とは関係なく所望温度に維持するために用いられる。
【００２２】グロー放電プラズマが無線周波交流または
直流定電源からの電力により基板２８および４４間の空
間４２に生成され、前記電源は接地に結合される電極４
０への空間５２を通して陰極裏打部材２０に結合され
る。真空室１４は粒子トラップ５６を通して室１４へ結
合された真空ポンプ５４により所望の圧力に排気され
る。圧力ゲージが真空システムに結合され、また、これ
はポンプ５４を制御してシステム１０を所望の圧力に維
持するために用いられる。
直流定電源からの電力により基板２８および４４間の空
間４２に生成され、前記電源は接地に結合される電極４
０への空間５２を通して陰極裏打部材２０に結合され
る。真空室１４は粒子トラップ５６を通して室１４へ結
合された真空ポンプ５４により所望の圧力に排気され
る。圧力ゲージが真空システムに結合され、また、これ
はポンプ５４を制御してシステム１０を所望の圧力に維
持するために用いられる。
【００２３】ハウジング１２の取入れ室１６は複数個の
ダクト６０を有することが好ましく、ここに該ダクトは
物質をシステム１０に導入するために用いられ、前記の
物質は前記システム内で混合され、かつグロー放電プラ
ズマ空間５２内の室１４内で基板２８および４４に付着
される。所望の場合は、取入れ室１６は遠隔位置に配置
されることができ、またガスは室１４に供給される前に
予備混合され得る。ガス状物質は濾過装置または他の純
化装置６２を通してバルブ６４により制御された速度で
ダクト６０に供給される。
ダクト６０を有することが好ましく、ここに該ダクトは
物質をシステム１０に導入するために用いられ、前記の
物質は前記システム内で混合され、かつグロー放電プラ
ズマ空間５２内の室１４内で基板２８および４４に付着
される。所望の場合は、取入れ室１６は遠隔位置に配置
されることができ、またガスは室１４に供給される前に
予備混合され得る。ガス状物質は濾過装置または他の純
化装置６２を通してバルブ６４により制御された速度で
ダクト６０に供給される。
【００２４】物質が初めはガス状態ではなく、液体また
は固体の状態で与えられる時は、前記物質は６８で示し
たように密封容器６６内に配置することができる。次に
物質６８はヒータ７０により加熱され、容器６６内のそ
の蒸気圧を増加させる。アルゴンなどの適切なガスがデ
ィップチューブ７２を通して物質６８に供給され、これ
によって物質６８の蒸気が捕えられ、フィルター６２′
およびバルブ６４′を通して蒸気がダクト６０、従って
システム１０に搬送される。
は固体の状態で与えられる時は、前記物質は６８で示し
たように密封容器６６内に配置することができる。次に
物質６８はヒータ７０により加熱され、容器６６内のそ
の蒸気圧を増加させる。アルゴンなどの適切なガスがデ
ィップチューブ７２を通して物質６８に供給され、これ
によって物質６８の蒸気が捕えられ、フィルター６２′
およびバルブ６４′を通して蒸気がダクト６０、従って
システム１０に搬送される。
【００２５】取入れ室１６および取出し室１８はスクリ
ーン装置７４を備えることが好ましく、これによりプラ
ズマは室１４、そして主として基板２８と４４との間に
閉じ込められる。
ーン装置７４を備えることが好ましく、これによりプラ
ズマは室１４、そして主として基板２８と４４との間に
閉じ込められる。
【００２６】ダクト６０を通して供給された物質は取入
れ室１６で混合され、次にグロー放電空間５２に導か
れ、これによりプラズマが維持され、かつシリコン，フ
ッ素，、および、水素，および／またはドーパントまた
はそれ以外の所望の物質を取り込んで基板上に合金が付
着される。
れ室１６で混合され、次にグロー放電空間５２に導か
れ、これによりプラズマが維持され、かつシリコン，フ
ッ素，、および、水素，および／またはドーパントまた
はそれ以外の所望の物質を取り込んで基板上に合金が付
着される。
【００２７】動作中は、および真性アモルファスシリコ
ン合金層を付着させるために、システム１０はまず付着
前に所望の付着圧力、例えば２０ｍｔｏｒｒ以下に排気
される。出発物質、または反応ガス、例えばシランガス
（ＳｉＨ4 ）または四フッ化ケイ素（ＳｉＦ4 ）および
分子水素（Ｈ2 ）および／またはシランなどが別々のダ
クト６０を通して取入れ室１６に供給され、次に取入れ
室内で混合される。この混合ガスは真空室に導かれ、約
１トルのその分圧を維持する。１０００Ｖ以上の直流電
圧を用いるか、周波数が１３．５６ＭＨｚまたはその他
の所望周波数で動作する約５０Ｗの無線周波電力により
基板２８と４４の間の空間５２にプラズマが生成され
る。
ン合金層を付着させるために、システム１０はまず付着
前に所望の付着圧力、例えば２０ｍｔｏｒｒ以下に排気
される。出発物質、または反応ガス、例えばシランガス
（ＳｉＨ4 ）または四フッ化ケイ素（ＳｉＦ4 ）および
分子水素（Ｈ2 ）および／またはシランなどが別々のダ
クト６０を通して取入れ室１６に供給され、次に取入れ
室内で混合される。この混合ガスは真空室に導かれ、約
１トルのその分圧を維持する。１０００Ｖ以上の直流電
圧を用いるか、周波数が１３．５６ＭＨｚまたはその他
の所望周波数で動作する約５０Ｗの無線周波電力により
基板２８と４４の間の空間５２にプラズマが生成され
る。
【００２８】バンドギャップの狭い真性アモルファスシ
リコン−ゲルマニウム合金を作製するためには、ゲルマ
ンガス（ＧｅＨ4 ）が他の開始用真性反応ガスと共に取
入れ室１６に供給可能である。このための混合ガス組成
はシラン１０部，ゲルマン１部，および水素８９部，ま
たは四フッ化ケイ素１部，シラン１部，ゲルマン１部，
および水素５部である。
リコン−ゲルマニウム合金を作製するためには、ゲルマ
ンガス（ＧｅＨ4 ）が他の開始用真性反応ガスと共に取
入れ室１６に供給可能である。このための混合ガス組成
はシラン１０部，ゲルマン１部，および水素８９部，ま
たは四フッ化ケイ素１部，シラン１部，ゲルマン１部，
および水素５部である。
【００２９】上記のように付着された真性アモルファス
シリコン合金の他に、以下に記載される種々の実施例に
例示される本発明の装置はまたドーピングされたアモル
ファスシリコン合金を利用するものである。これらのド
ーピングされた合金層は導電率がｐまたはｎ形であり、
シラン（ＳｉＨ4 ）または四フッ化ケイ素（ＳｉＦ4）
および／または水素および／またはシランなどの真性開
始物質と共に適当なドーパントを真空室に導入すること
によって作製することができる。
シリコン合金の他に、以下に記載される種々の実施例に
例示される本発明の装置はまたドーピングされたアモル
ファスシリコン合金を利用するものである。これらのド
ーピングされた合金層は導電率がｐまたはｎ形であり、
シラン（ＳｉＨ4 ）または四フッ化ケイ素（ＳｉＦ4）
および／または水素および／またはシランなどの真性開
始物質と共に適当なドーパントを真空室に導入すること
によって作製することができる。
【００３０】ｎ形またはｐ形ドーピング層に対しては、
物質は付着時のドーパント物質の濃度が５〜１００ｐｐ
ｍとなるようにドーピングされ得る。ｎ形ドーパントと
しては燐，砒素，アンチモン，またはビスマスなどが用
いられる。ｎ形ドーピング層は少なくとも四フッ化ケイ
素（ＳｉＦ4 ）およびホスフィン（ＰＨ3 ）のグロー放
電分解により付着される。水素および／またはシランガ
ス（ＳｉＨ4 ）もこの混合ガスに添加可能である。
物質は付着時のドーパント物質の濃度が５〜１００ｐｐ
ｍとなるようにドーピングされ得る。ｎ形ドーパントと
しては燐，砒素，アンチモン，またはビスマスなどが用
いられる。ｎ形ドーピング層は少なくとも四フッ化ケイ
素（ＳｉＦ4 ）およびホスフィン（ＰＨ3 ）のグロー放
電分解により付着される。水素および／またはシランガ
ス（ＳｉＨ4 ）もこの混合ガスに添加可能である。
【００３１】ｐ形ドーパントとしては硼素，アルミニウ
ム，ガリウム，インジウム，またはタリウムを用いるこ
とができる。ｐ形ドーピング層は少なくともシランおよ
びジボラン（Ｂ2 Ｈ6 ）または四フッ化ケイ素およびジ
ボランのグロー放電分解により付着されるのが好まし
い。
ム，ガリウム，インジウム，またはタリウムを用いるこ
とができる。ｐ形ドーピング層は少なくともシランおよ
びジボラン（Ｂ2 Ｈ6 ）または四フッ化ケイ素およびジ
ボランのグロー放電分解により付着されるのが好まし
い。
【００３２】本装置のドーピングされた層は、使用物質
の形態および使用基板の種類に応じて、２００℃〜約１
０００℃の種々の温度範囲で付着される。アルミニウム
基板は、その上限温度が約６００℃を越えるべきではな
く、また、ステンレス鋼は約１０００℃以上であっても
よい。初めシランガスから付着された真性の、およびド
ーピングされた合金に対しては、基板温度は約４００℃
以下、好ましくは２２５℃であるべきである。
の形態および使用基板の種類に応じて、２００℃〜約１
０００℃の種々の温度範囲で付着される。アルミニウム
基板は、その上限温度が約６００℃を越えるべきではな
く、また、ステンレス鋼は約１０００℃以上であっても
よい。初めシランガスから付着された真性の、およびド
ーピングされた合金に対しては、基板温度は約４００℃
以下、好ましくは２２５℃であるべきである。
【００３３】ここで図３を参照すると、本発明の第１の
実施例に従って作製されたｐ−ｉ−ｎ装置の断面図が図
示してある。装置８０は基板８２を有し、該基板は、例
えば、ステンレス鋼またはアルミニウムから作られた可
撓性のウエブである。基板８２は所望の幅と長さのもの
が用いられ、好ましくは３ミルの厚さである。
実施例に従って作製されたｐ−ｉ−ｎ装置の断面図が図
示してある。装置８０は基板８２を有し、該基板は、例
えば、ステンレス鋼またはアルミニウムから作られた可
撓性のウエブである。基板８２は所望の幅と長さのもの
が用いられ、好ましくは３ミルの厚さである。
【００３４】電極８６は基板８２上に１つ以上の層を形
成するように付着され、これによってセル８０用のベー
ス電極が形成される。電極８６層またはその複数の層が
蒸着によって付着され、この付着工程は比較的迅速であ
る。電極層は例えば銀，モリブデン，アルミニウム，ク
ロム，または銅などの反射性金属から形成されるのが好
ましい。この反射電極の使用が好ましい理由は、太陽電
池においては、装置を通過した非吸収光は電極層８６か
ら反射され、ここに光は再び装置を通過し、該装置は次
により多くの光エネルギーを吸収して装置効率を改善す
るためである。
成するように付着され、これによってセル８０用のベー
ス電極が形成される。電極８６層またはその複数の層が
蒸着によって付着され、この付着工程は比較的迅速であ
る。電極層は例えば銀，モリブデン，アルミニウム，ク
ロム，または銅などの反射性金属から形成されるのが好
ましい。この反射電極の使用が好ましい理由は、太陽電
池においては、装置を通過した非吸収光は電極層８６か
ら反射され、ここに光は再び装置を通過し、該装置は次
により多くの光エネルギーを吸収して装置効率を改善す
るためである。
【００３５】次に基板８２がグロー放電付着環境内に配
置される。第１のドーピングされたモルファスシリコン
合金層８８が基板上に付着される。図示のように前記の
層８８はｐ形領域からなる。ｐ形領域８８は厚さが大体
５０〜２００Åであり、装置にポテンシャル勾配を与え
て光で誘起された電子−正孔対の電流としての収集を容
易にする作用をする。ｐ形領域８８はかかる物質の付着
のために予め指示された混合ガスのいずれかから付着さ
れる。
置される。第１のドーピングされたモルファスシリコン
合金層８８が基板上に付着される。図示のように前記の
層８８はｐ形領域からなる。ｐ形領域８８は厚さが大体
５０〜２００Åであり、装置にポテンシャル勾配を与え
て光で誘起された電子−正孔対の電流としての収集を容
易にする作用をする。ｐ形領域８８はかかる物質の付着
のために予め指示された混合ガスのいずれかから付着さ
れる。
【００３６】次に、真性アモルファスシリコン合金体９
０が第１のドーピングされた層８８上に付着される。真
性合金体９０は第１ドーピング層８８に隣接する第１真
性領域９０ａと該領域９０ａの光入射側面上の第２の真
性領域９０ｂとからなる。第１真性領域９０ａは比較的
厚く、２５００Å程度であり、狭くされたバンドギャッ
プを持ち、また、以前に記載したシラン（ＳｉＨ4 ）ガ
ス，ゲルマン（ＧａＨ4 ）ガス，および水素などの開始
物質から付着される。第２真性領域９０ｂは比較的薄
く、２００Å程度で、第１真性領域９０ａのバンドギャ
ップより広いバンドギャップを持ち、また、例えば四フ
ッ化ケイ素や水素および／またはシランから付着され
る。結果的に、第１真性領域９０ａは、例えばゲルマニ
ウムなどのバンドギャップ低減元素を取込むが、第２真
性領域はバンドギャップ低減元素を取込まない。
０が第１のドーピングされた層８８上に付着される。真
性合金体９０は第１ドーピング層８８に隣接する第１真
性領域９０ａと該領域９０ａの光入射側面上の第２の真
性領域９０ｂとからなる。第１真性領域９０ａは比較的
厚く、２５００Å程度であり、狭くされたバンドギャッ
プを持ち、また、以前に記載したシラン（ＳｉＨ4 ）ガ
ス，ゲルマン（ＧａＨ4 ）ガス，および水素などの開始
物質から付着される。第２真性領域９０ｂは比較的薄
く、２００Å程度で、第１真性領域９０ａのバンドギャ
ップより広いバンドギャップを持ち、また、例えば四フ
ッ化ケイ素や水素および／またはシランから付着され
る。結果的に、第１真性領域９０ａは、例えばゲルマニ
ウムなどのバンドギャップ低減元素を取込むが、第２真
性領域はバンドギャップ低減元素を取込まない。
【００３７】第２真性領域９０ｂに隣接する真性体９０
上に他のドーピング層９２が付着され、該ドーピング層
は第１ドーピング層８８とは反対の導電率を与える。こ
の層はｎ形導電率からなる。ｎ形領域はかかる物質の付
着のために予め指示された混合ガスのいずれかから付着
される。ｎ形領域９２は５０〜２００Åの厚さに付着さ
れる。
上に他のドーピング層９２が付着され、該ドーピング層
は第１ドーピング層８８とは反対の導電率を与える。こ
の層はｎ形導電率からなる。ｎ形領域はかかる物質の付
着のために予め指示された混合ガスのいずれかから付着
される。ｎ形領域９２は５０〜２００Åの厚さに付着さ
れる。
【００３８】透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層９４が次に
さらにドーピングされた９２上に付着される。ＴＣＯ層
９４は蒸着環境内付着されることができ、また、例えば
インジウム・すず酸化物（ＩＴＯ），すず酸カドミウム
（Ｃｄ2 ＳｎＯ4 ），またはドーピングされたすず酸化
物（ＳｎＯ2 ）などである。
さらにドーピングされた９２上に付着される。ＴＣＯ層
９４は蒸着環境内付着されることができ、また、例えば
インジウム・すず酸化物（ＩＴＯ），すず酸カドミウム
（Ｃｄ2 ＳｎＯ4 ），またはドーピングされたすず酸化
物（ＳｎＯ2 ）などである。
【００３９】ＴＣＯ層９４の表面には導電率の優れた金
属からなるグリッド電極９６が付着される。前記のグリ
ッドは導電物質を直交させた線からなり、装置がある領
域のほんのわずかな部分を占有し、その残部は太陽エネ
ルギーに露出されるようになっている。例えば、グリッ
ド９６は装置８０の全領域の５〜１０％程度占有するに
過ぎない。グリッド電極９６はＴＣＯ層９４から一様に
電流を集め、装置に良好な直列低抵抗を与える。装置を
完成させるために、グリッド電極９６と該領域の間のＴ
ＣＯ層９４の領域に反射防止（ＡＲ）層９８が塗布され
る。ＡＲ層は太陽放射入射面１００を有し、太陽放射は
装置に入射する時はこの面に入射する。例えば、ＡＲ層
９８は太陽放射スペクトルの最大エネルギーを与える波
長を反射防止層９８の屈折率の４倍で除した程度の大き
さの厚みを有する。適切なＡＲ層９８は厚さが約５００
Å、屈折率が２．１のジルコニウム酸化物により与えら
れる。
属からなるグリッド電極９６が付着される。前記のグリ
ッドは導電物質を直交させた線からなり、装置がある領
域のほんのわずかな部分を占有し、その残部は太陽エネ
ルギーに露出されるようになっている。例えば、グリッ
ド９６は装置８０の全領域の５〜１０％程度占有するに
過ぎない。グリッド電極９６はＴＣＯ層９４から一様に
電流を集め、装置に良好な直列低抵抗を与える。装置を
完成させるために、グリッド電極９６と該領域の間のＴ
ＣＯ層９４の領域に反射防止（ＡＲ）層９８が塗布され
る。ＡＲ層は太陽放射入射面１００を有し、太陽放射は
装置に入射する時はこの面に入射する。例えば、ＡＲ層
９８は太陽放射スペクトルの最大エネルギーを与える波
長を反射防止層９８の屈折率の４倍で除した程度の大き
さの厚みを有する。適切なＡＲ層９８は厚さが約５００
Å、屈折率が２．１のジルコニウム酸化物により与えら
れる。
【００４０】装置８０の開放回路電圧（ＶOC）は第２真
性領域９０ｂに起因して８０ｍＶ程度改善される。この
電圧の増強は、第１真性領域にバンドギャップ低減元素
が取込まれたため、第１真性領域９０ａが第２真性領域
９０ｂより大きな状態密度を有するという事実に起因す
る。従って、第２真性領域９０ｂは、主要な真性領域で
あり、大多数の光子が吸収されて電子−正孔対が生成さ
れる第１真性領域９０ａからドーピング領域９２に滑ら
かに遷移する。この遷移は再結合中心として作用するわ
ずかのインタフェース状態を惹起する。この遷移は、ま
た、第２真性領域９０ｂの構造がバンドギャップ低減元
素を取込んだ第１真性領域９０ａの構造に対するよりも
ドーピング領域９２の構造により密接に類似するという
理由から構造的に不整合を与えないものである。
性領域９０ｂに起因して８０ｍＶ程度改善される。この
電圧の増強は、第１真性領域にバンドギャップ低減元素
が取込まれたため、第１真性領域９０ａが第２真性領域
９０ｂより大きな状態密度を有するという事実に起因す
る。従って、第２真性領域９０ｂは、主要な真性領域で
あり、大多数の光子が吸収されて電子−正孔対が生成さ
れる第１真性領域９０ａからドーピング領域９２に滑ら
かに遷移する。この遷移は再結合中心として作用するわ
ずかのインタフェース状態を惹起する。この遷移は、ま
た、第２真性領域９０ｂの構造がバンドギャップ低減元
素を取込んだ第１真性領域９０ａの構造に対するよりも
ドーピング領域９２の構造により密接に類似するという
理由から構造的に不整合を与えないものである。
【００４１】以上の他に、ドーピング領域９２のバンド
ギャップは第１真性領域９０ａのバンドギャップより広
い点に注目すべきである。第２真性領域９０ｂのバンド
ギャップは第１真性領域９０ａとドーピング領域９２の
バンドギャップの中間にあるため、第２真性領域９０ｂ
も第１真性領域９０ａとドーピング領域９２との間のバ
ンドギャップの不整合を低減する。
ギャップは第１真性領域９０ａのバンドギャップより広
い点に注目すべきである。第２真性領域９０ｂのバンド
ギャップは第１真性領域９０ａとドーピング領域９２の
バンドギャップの中間にあるため、第２真性領域９０ｂ
も第１真性領域９０ａとドーピング領域９２との間のバ
ンドギャップの不整合を低減する。
【００４２】以上に検討した諸因子は全て開放回路電圧
の観測された増強作用に寄与するものと考えられる。既
に言及したように、この増強による電圧は８０ｍＶ程度
と観測されている。これは開放回路電圧増強領域９０ｂ
のために開放回路電圧および効率が約１０％増加したこ
とを示すものである。
の観測された増強作用に寄与するものと考えられる。既
に言及したように、この増強による電圧は８０ｍＶ程度
と観測されている。これは開放回路電圧増強領域９０ｂ
のために開放回路電圧および効率が約１０％増加したこ
とを示すものである。
【００４３】本発明の原理面並びに幅広い側面を示すた
めに図３には単一セルの実施例が例示してあるが、本発
明は、既に記述したように狭いバンドギャップの主要真
性領域が最も望ましいタンデム形光起電力装置構成にお
いて最大の利点が得られるものである。図４は本発明を
具体化する、かかるタンデム形装置１５０を図示したも
のである。セルユニット１５２は狭いバンドギャップセ
ルからなり、またセルユニット１５４は幅がより広いバ
ンドギャップセルからなる。直ちに判断されるように、
２個以上の複数個の単一セルユニットを利用することが
できる。
めに図３には単一セルの実施例が例示してあるが、本発
明は、既に記述したように狭いバンドギャップの主要真
性領域が最も望ましいタンデム形光起電力装置構成にお
いて最大の利点が得られるものである。図４は本発明を
具体化する、かかるタンデム形装置１５０を図示したも
のである。セルユニット１５２は狭いバンドギャップセ
ルからなり、またセルユニット１５４は幅がより広いバ
ンドギャップセルからなる。直ちに判断されるように、
２個以上の複数個の単一セルユニットを利用することが
できる。
【００４４】装置１５０は、例えばステンレス鋼または
アルミニウムのような導電率の良好な金属から形成され
た基板１５６を有する。図３の反射層８６に類似の背面
反射層１５７が基板１５６上に付着される。第１のセル
ユニット１５２は背面反射層１５７上に付着されたｐ形
アモルファスシリコン合金１５８を有する。ｐ形領域１
５８はかかる物質を蒸着するための既に言及した開始物
質のいずれかのものから付着され得る。
アルミニウムのような導電率の良好な金属から形成され
た基板１５６を有する。図３の反射層８６に類似の背面
反射層１５７が基板１５６上に付着される。第１のセル
ユニット１５２は背面反射層１５７上に付着されたｐ形
アモルファスシリコン合金１５８を有する。ｐ形領域１
５８はかかる物質を蒸着するための既に言及した開始物
質のいずれかのものから付着され得る。
【００４５】ｐ形領域１５８には真性アモルファス半導
体合金体１６０が付着される。真性合金体１６０は、本
発明に従って、第１の真性領域１６０ａと開放回路電圧
増強第２真性領域１６０ｂとを有する。第１真性領域１
６０ａはわずかにｐ形であり、既に記載したシラン，ゲ
ルマン，および水素などの開始物質から付着された狭い
バンドギャップを有する。第２の真性領域１６０ｂは第
１真性領域１６０ａより広いバンドギャップを有し、バ
ンドギャップ低減元素を含まない開始物質から付着され
る。例えば、第２真性領域１６０ｂは既に記載した方法
で付着されたアモルファスシリコン−水素またはアモル
ファスシリコン−水素−フッ素合金であり得る。第２真
性領域１６０ｂの厚さは約２００Åであり、第１真性領
域の厚さは約２５００Åである。
体合金体１６０が付着される。真性合金体１６０は、本
発明に従って、第１の真性領域１６０ａと開放回路電圧
増強第２真性領域１６０ｂとを有する。第１真性領域１
６０ａはわずかにｐ形であり、既に記載したシラン，ゲ
ルマン，および水素などの開始物質から付着された狭い
バンドギャップを有する。第２の真性領域１６０ｂは第
１真性領域１６０ａより広いバンドギャップを有し、バ
ンドギャップ低減元素を含まない開始物質から付着され
る。例えば、第２真性領域１６０ｂは既に記載した方法
で付着されたアモルファスシリコン−水素またはアモル
ファスシリコン−水素−フッ素合金であり得る。第２真
性領域１６０ｂの厚さは約２００Åであり、第１真性領
域の厚さは約２５００Åである。
【００４６】第２真性領域１６０ｂにはさらにドーピン
グアモルファスシリコン合金層１６２が付着される。こ
の領域の導電率は第１ドーピング領域１５８のものと反
対であり、従ってｎ形領域である。第１真性領域１６０
ａはわずかにｐ形であるため、開放回路電圧増強第２真
性領域はユニットセル１５２の高電界領域にある。
グアモルファスシリコン合金層１６２が付着される。こ
の領域の導電率は第１ドーピング領域１５８のものと反
対であり、従ってｎ形領域である。第１真性領域１６０
ａはわずかにｐ形であるため、開放回路電圧増強第２真
性領域はユニットセル１５２の高電界領域にある。
【００４７】第２ユニットセル１５４は第１ドーピング
ｐ形領域１６４と、真性領域１６６，およびさらにドー
ピングされたｎ形領域とを有する。装置１５０はＴＣＯ
層１７０，グリッド電極１７２，および反射防止層１６
４を備えて完成される。
ｐ形領域１６４と、真性領域１６６，およびさらにドー
ピングされたｎ形領域とを有する。装置１５０はＴＣＯ
層１７０，グリッド電極１７２，および反射防止層１６
４を備えて完成される。
【００４８】真性領域１６６のバンドギャップは領域１
６０ａのバンドギャップより大きいことが好ましい。従
って、合金形成領域１６６は未調節バンドギャップを持
つことができるか、または窒素または炭素などの１つ以
上のバンドギャップ増大元素を有することができる。図
面から、真性領域１６０ａは真性領域１６６より厚いと
いう点が注目される。このことは、領域１６０ａの狭い
バンドギャップおよび領域１６６の幅広いバンドギャッ
プと共に、太陽放射エネルギーの全使用可能スペクトル
が電子正孔対生成のために利用されることを可能にす
る。
６０ａのバンドギャップより大きいことが好ましい。従
って、合金形成領域１６６は未調節バンドギャップを持
つことができるか、または窒素または炭素などの１つ以
上のバンドギャップ増大元素を有することができる。図
面から、真性領域１６０ａは真性領域１６６より厚いと
いう点が注目される。このことは、領域１６０ａの狭い
バンドギャップおよび領域１６６の幅広いバンドギャッ
プと共に、太陽放射エネルギーの全使用可能スペクトル
が電子正孔対生成のために利用されることを可能にす
る。
【００４９】タンデム形セルの実施例がここに図示説明
されたが、ユニットセルは、また、互いから酸化物層に
より分離されて、例えば、積層多重セルを形成すること
ができる。各セルは一対の収集電極を備えて外部配線と
のセルの直列接続を容易にすることができる。
されたが、ユニットセルは、また、互いから酸化物層に
より分離されて、例えば、積層多重セルを形成すること
ができる。各セルは一対の収集電極を備えて外部配線と
のセルの直列接続を容易にすることができる。
【００５０】図５を参照するとわかるように、本発明に
従って作られた他のｐ−ｉ−ｎ形装置の断面図が示され
る。装置１８０は基板１８２を有し、該基板は、例え
ば、所望の幅と長さ、好ましくは厚さ３ミルのステンレ
ス鋼またはアルミニウムから形成された可撓性ウエブで
ある。
従って作られた他のｐ−ｉ−ｎ形装置の断面図が示され
る。装置１８０は基板１８２を有し、該基板は、例え
ば、所望の幅と長さ、好ましくは厚さ３ミルのステンレ
ス鋼またはアルミニウムから形成された可撓性ウエブで
ある。
【００５１】電極１８６は基板１８２上に１つ以上の層
を与えるように付着されて既に記載されたように反射性
電極を形成し、吸収されない光を装置を通して反射す
る。第１のドーピングされたアモルファスシリコン合金
層１８８が基板上に付着される。図示のように層１８８
はｐ形領域からなる。ｐ形領域１８８は５０〜２００Å
程度の厚さで装置にポテンシャル勾配を与え、光誘起電
子−正孔対の電流としての収集を容易にする。ｐ形領域
１８８はかかる物質の付着のために予め指示された混気
ガスのいずれかから付着可能である。ｐ形領域１８８は
また炭素または窒素などのバンドギャップ増倍元素を物
質に取込ませることによりバンドギャップを拡大され得
る。これは、ｐ形物質の付着のために既に言及された付
着混合ガスにメタンガス（ＣＨ4 ）またはアンモニアガ
ス（ＮＨ3 ）を導入して達成される。
を与えるように付着されて既に記載されたように反射性
電極を形成し、吸収されない光を装置を通して反射す
る。第１のドーピングされたアモルファスシリコン合金
層１８８が基板上に付着される。図示のように層１８８
はｐ形領域からなる。ｐ形領域１８８は５０〜２００Å
程度の厚さで装置にポテンシャル勾配を与え、光誘起電
子−正孔対の電流としての収集を容易にする。ｐ形領域
１８８はかかる物質の付着のために予め指示された混気
ガスのいずれかから付着可能である。ｐ形領域１８８は
また炭素または窒素などのバンドギャップ増倍元素を物
質に取込ませることによりバンドギャップを拡大され得
る。これは、ｐ形物質の付着のために既に言及された付
着混合ガスにメタンガス（ＣＨ4 ）またはアンモニアガ
ス（ＮＨ3 ）を導入して達成される。
【００５２】次に、真性アモルファスシリコン合金体１
９０が第１のドーピング層１８８上に付着される。真性
合金体１９０は第１の真性領域１９０ａと、第２の真性
領域１９０ｂと、第３の真性領域１９０ｃとからなる。
第２真性領域１９０ｂは第１真性領域１９０ａの光入射
側面上にある。第３真性領域１９０ｃは第１真性領域１
９０ａの反対側にある。第１真性領域１９０ａは比較的
厚く、２５００Å程度で、狭くされたバンドギャップを
有し、また、既に記載のシラン（ＳｉＨ4 ）ガス，ゲル
マン（ＧｅＨ4 ）ガス，および水素などの出発物質から
付着される。第２および第３の真性領域１９０ｂおよび
１９０ｃは比較的薄く、２００Å程度で、第１真性領域
１９０ａのバンドギャップより大きなバンドギャップを
有し、また、例えば四フッ化ケイ素および水素および／
またはシランから付着される。その結果、第１の真性領
域１９０ａは、例えばゲルマニウムのようなバンドギャ
ップ低減元素を取込むが、第２および第３真性領域はバ
ンドギャップ低減元素を取込まない。
９０が第１のドーピング層１８８上に付着される。真性
合金体１９０は第１の真性領域１９０ａと、第２の真性
領域１９０ｂと、第３の真性領域１９０ｃとからなる。
第２真性領域１９０ｂは第１真性領域１９０ａの光入射
側面上にある。第３真性領域１９０ｃは第１真性領域１
９０ａの反対側にある。第１真性領域１９０ａは比較的
厚く、２５００Å程度で、狭くされたバンドギャップを
有し、また、既に記載のシラン（ＳｉＨ4 ）ガス，ゲル
マン（ＧｅＨ4 ）ガス，および水素などの出発物質から
付着される。第２および第３の真性領域１９０ｂおよび
１９０ｃは比較的薄く、２００Å程度で、第１真性領域
１９０ａのバンドギャップより大きなバンドギャップを
有し、また、例えば四フッ化ケイ素および水素および／
またはシランから付着される。その結果、第１の真性領
域１９０ａは、例えばゲルマニウムのようなバンドギャ
ップ低減元素を取込むが、第２および第３真性領域はバ
ンドギャップ低減元素を取込まない。
【００５３】第２真性領域１９０ｂに隣接する真性体１
９０上にさらに他のドーピング層１９２が付着され、該
ドーピング層は第１のドーピング層１８８に対して反対
の導電率を有する。前記のドーピング層はｎ形導電率領
域からなる。ｎ形領域はかかる物質の付着のために予め
指示された混合ガスのいずれかのものから付着される。
ｎ形領域１９２は５０〜２００Åの厚さに付着される。
９０上にさらに他のドーピング層１９２が付着され、該
ドーピング層は第１のドーピング層１８８に対して反対
の導電率を有する。前記のドーピング層はｎ形導電率領
域からなる。ｎ形領域はかかる物質の付着のために予め
指示された混合ガスのいずれかのものから付着される。
ｎ形領域１９２は５０〜２００Åの厚さに付着される。
【００５４】透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層１９４が次
に前記のさらに他のドーピング層１９２にわたって付着
される。ＴＣＯ層１９４は蒸着環境内で付着されること
ができ、また、例えば、インジウムすず酸化物（ＩＴ
Ｏ），すず酸カドミウム（Ｃｄ2 ＳｎＯ4 ），またはド
ーピングすず酸化物（ＳｎＯ2 ）で与えられ得る。
に前記のさらに他のドーピング層１９２にわたって付着
される。ＴＣＯ層１９４は蒸着環境内で付着されること
ができ、また、例えば、インジウムすず酸化物（ＩＴ
Ｏ），すず酸カドミウム（Ｃｄ2 ＳｎＯ4 ），またはド
ーピングすず酸化物（ＳｎＯ2 ）で与えられ得る。
【００５５】ＴＣＯ層１９４の表面には導電率の良い金
属からなるグリッド電極１９６が付着される。前記のグ
リッドは導電性材料の直交する線からなり、該材料は装
置の領域のほんのわずかな部分を占有し、その残部は太
陽エネルギーに露出される。例えば、グリッド１９６は
装置８０の全領域の約５〜１０％を占有するだけであ
る。グリッド電極１９６はＴＣＯ層１９４からの電流を
一様に集め、装置に対して良好な直列低抵抗を保証す
る。
属からなるグリッド電極１９６が付着される。前記のグ
リッドは導電性材料の直交する線からなり、該材料は装
置の領域のほんのわずかな部分を占有し、その残部は太
陽エネルギーに露出される。例えば、グリッド１９６は
装置８０の全領域の約５〜１０％を占有するだけであ
る。グリッド電極１９６はＴＣＯ層１９４からの電流を
一様に集め、装置に対して良好な直列低抵抗を保証す
る。
【００５６】装置１８０を完成させるために、グリッド
電極１９６，およびグリッド電極間のＴＣＯ層１９４の
領域にわたって反射防止（ＡＲ）層１９８が塗布され
る。ＡＲ層１９８は太陽放射入射面２００を有し、太陽
放射は装置１８０に入射するに際して前記表面に入射す
る。既に記載されたように、ＡＲ層１９８は太陽放射ス
ペクトルの最大エネルギー点の波長の大きさを反射防止
層１９８の屈折率の４倍で除した程度の厚さを有する。
適切なＡＲ層１９８は厚さが約５００Å、屈折率が２．
１のジルコニウム酸化物で与えられる。
電極１９６，およびグリッド電極間のＴＣＯ層１９４の
領域にわたって反射防止（ＡＲ）層１９８が塗布され
る。ＡＲ層１９８は太陽放射入射面２００を有し、太陽
放射は装置１８０に入射するに際して前記表面に入射す
る。既に記載されたように、ＡＲ層１９８は太陽放射ス
ペクトルの最大エネルギー点の波長の大きさを反射防止
層１９８の屈折率の４倍で除した程度の厚さを有する。
適切なＡＲ層１９８は厚さが約５００Å、屈折率が２．
１のジルコニウム酸化物で与えられる。
【００５７】装置１８０の開放回路電圧（ＶOC）も大き
くなる。図３の装置８０の開放回路電圧を増強するため
の既に言及した因子の他に、第３の真性領域１９０ｃ
は、第３真性領域１９０ｃのバンドギャップがまた第１
真性領域１９０ａとドーピングされた幅広いバンドギャ
ップ領域１８８のバンドギャップの中間にあるため、さ
らに電圧を増強する。結果として、第３真性領域１９０
ｃもまた第１真性領域１９０ａとドーピング領域１８８
との間のバンドギャップ不整合を低減する。
くなる。図３の装置８０の開放回路電圧を増強するため
の既に言及した因子の他に、第３の真性領域１９０ｃ
は、第３真性領域１９０ｃのバンドギャップがまた第１
真性領域１９０ａとドーピングされた幅広いバンドギャ
ップ領域１８８のバンドギャップの中間にあるため、さ
らに電圧を増強する。結果として、第３真性領域１９０
ｃもまた第１真性領域１９０ａとドーピング領域１８８
との間のバンドギャップ不整合を低減する。
【００５８】ここに記載された本発明の各実施例に対し
て、真性合金層以外の合金層は多結晶性層のようなアモ
ルファス層以外のものを用いることができる。（「アモ
ルファス」の用語は、合金または物質が短距離または中
間距離秩序を有するか、または時には若干の結晶性部分
を含むこともあるが、長距離秩序を有する合金または物
質を意味する）本発明の修正および変更が上記記載に照
らして可能である。従って、添付された特許請求事項の
範囲内で本発明の実施が可能であることが理解される。
て、真性合金層以外の合金層は多結晶性層のようなアモ
ルファス層以外のものを用いることができる。（「アモ
ルファス」の用語は、合金または物質が短距離または中
間距離秩序を有するか、または時には若干の結晶性部分
を含むこともあるが、長距離秩序を有する合金または物
質を意味する）本発明の修正および変更が上記記載に照
らして可能である。従って、添付された特許請求事項の
範囲内で本発明の実施が可能であることが理解される。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光起
電力装置は、バンドギャップ低減元素を含む第１の真性
半導体領域の他に、該第１の真性半導体領域より、バン
ドギャップが広く、状態密度が低く、厚みが薄い第２の
真性半導体領域を有し、かつ第１の真性半導体領域よ
り、バンドギャップが広く、厚みが薄い真性半導体領域
を有する第２のユニットセルを具備するので、増倍開放
回路電圧を与えると共に、太陽放射エネルギーの全使用
可能スペクトルが電子−正孔対生成のために利用できる
ものである。
電力装置は、バンドギャップ低減元素を含む第１の真性
半導体領域の他に、該第１の真性半導体領域より、バン
ドギャップが広く、状態密度が低く、厚みが薄い第２の
真性半導体領域を有し、かつ第１の真性半導体領域よ
り、バンドギャップが広く、厚みが薄い真性半導体領域
を有する第２のユニットセルを具備するので、増倍開放
回路電圧を与えると共に、太陽放射エネルギーの全使用
可能スペクトルが電子−正孔対生成のために利用できる
ものである。
【図１】本発明の光起電力装置の作製に利用され得るグ
ロー放電付着システムの概略図である。
ロー放電付着システムの概略図である。
【図２】図１のシステムの一部分の線２−２に沿って取
られた断面図である。
られた断面図である。
【図３】本発明の第１の具体例に従って作製されたｐ−
ｉ−ｎ形光起電力装置の断面図である。
ｉ−ｎ形光起電力装置の断面図である。
【図４】本発明に従うタンデム構成に配列された複数個
のｐ−ｉ−ｎ形光起電力セルユニットを組込んだ多重太
陽電池の断面図である。
のｐ−ｉ−ｎ形光起電力セルユニットを組込んだ多重太
陽電池の断面図である。
【図５】本発明の他の具体例によって作製されたｐ−ｉ
−ｎ形光起電力装置の断面図である。
−ｎ形光起電力装置の断面図である。
１０ グロー放電付着システム １２ ハウジング １４ 真空室 １６ 取入れ室 １８ 取出し室 ２０ 陽極裏部材 ２２ 絶縁体 ２４ スリーブ ２８，８２，１５６，１８２ 基板 ３０ 裏部材の内部端部 ３２ ホルダー ３６ 電気ヒータ ３８，５０ 感温プローブ ４０，８６，１８６ 電極 ４２ シールド ４６ ウエル ４８ 電極ヒータ ５２ グロー放電プラズマ空間 ５４ 真空ポンプ ５６ 粒子トラップ ６０ ダクト ６２ 純化装置 ６２′ 濾過装置 ６４ バルブ ６４′ バルブ ６６ 密封容器 ６８ 蒸着物質 ７０ ヒータ ７２ ディップチューブ ８０，１８０ 装置 ８８ 第１ドーピングアモルファスシリコン合金層 ９０ 真性アモルファスシリコン合金 ９０ａ，１６０ａ 第１真性領域 ９０ｂ，１６０ｂ 第２真性領域 ９２ ｎ形領域 ９４，１７０，１９４ 透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層 ９６ グリッド電極 １００，２００ 太陽放射入射面 ９８，１９８ 反射防止（ＡＲ）層 １５０ タンデム形装置 １５２，１５４ セルユニット １５７ 背面反射層 １５８ ｐ形アモルファスシリコン合金 １６０ 真性合金体 １６４ 第１ドーピング １６６ 真性領域 １８８ ｐ形領域 １９０ 真性合金体 １９０ａ 第１真性領域 １９０ｂ 第２真性領域 １９０ｃ 第３真性領域 １９２ 他のドーピング層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年６月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】ここで図３には、本発明の原理を説明する
ための参考例として、単一セルのｐ−ｉ−ｎ装置の断面
図が図示してある。装置８０は基板８２を有し、該基板
は、例えば、ステンレス鋼またはアルミニウムから作ら
れた可撓性のウエブである。基板８２は所望の幅と長さ
のものが用いられ、好ましくは３ミルの厚さである。
ための参考例として、単一セルのｐ−ｉ−ｎ装置の断面
図が図示してある。装置８０は基板８２を有し、該基板
は、例えば、ステンレス鋼またはアルミニウムから作ら
れた可撓性のウエブである。基板８２は所望の幅と長さ
のものが用いられ、好ましくは３ミルの厚さである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４３】本発明の原理面並びに幅広い側面を示すた
めに図３には単一セルの参考例が例示してあるが、本発
明は、既に記述したように狭いバンドギャップの主要真
性領域が最も望ましいタンデム形光起電力装置構成にお
いて最大の利点が得られるものである。図４は本発明を
具体化する、かかるタンデム形装置１５０を図示したも
のである。セルユニット１５２は狭いバンドギャップセ
ルからなり、またセルユニット１５４は幅がより広いバ
ンドギャップセルからなる。直ちに判断されるように、
２個以上の複数個の単一セルユニットを利用することが
できる。
めに図３には単一セルの参考例が例示してあるが、本発
明は、既に記述したように狭いバンドギャップの主要真
性領域が最も望ましいタンデム形光起電力装置構成にお
いて最大の利点が得られるものである。図４は本発明を
具体化する、かかるタンデム形装置１５０を図示したも
のである。セルユニット１５２は狭いバンドギャップセ
ルからなり、またセルユニット１５４は幅がより広いバ
ンドギャップセルからなる。直ちに判断されるように、
２個以上の複数個の単一セルユニットを利用することが
できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４７】第２ユニットセル１５４は第１ドーピング
ｐ形領域１６４と、真性領域１６６，およびさらにドー
ピングされたｎ形領域１６８とを有する。装置１５０は
ＴＣＯ層１７０，グリッド電極１７２，および反射防止
層１６４を備えて完成される。
ｐ形領域１６４と、真性領域１６６，およびさらにドー
ピングされたｎ形領域１６８とを有する。装置１５０は
ＴＣＯ層１７０，グリッド電極１７２，および反射防止
層１６４を備えて完成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】削除
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】削除
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】削除
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】削除
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】削除
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】削除
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】削除
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】削除
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５８】ここに記載された本発明の実施例に対し
て、真性合金層以外の合金層は多結晶性層のようなアモ
ルファス層以外のものを用いることができる。（「アモ
ルファス」の用語は、合金または物質が短距離または中
間距離秩序を有するか、または時には若干の結晶性部分
を含むこともあるが、長距離秩序を有する合金または物
質を意味する）本発明の修正および変更が上記記載に照
らして可能である。従って、添付された特許請求事項の
範囲内で本発明の実施が可能であることが理解される。
て、真性合金層以外の合金層は多結晶性層のようなアモ
ルファス層以外のものを用いることができる。（「アモ
ルファス」の用語は、合金または物質が短距離または中
間距離秩序を有するか、または時には若干の結晶性部分
を含むこともあるが、長距離秩序を有する合金または物
質を意味する）本発明の修正および変更が上記記載に照
らして可能である。従って、添付された特許請求事項の
範囲内で本発明の実施が可能であることが理解される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】本発明の参考例に従って作製されたｐ−ｉ−ｎ
形光起電力装置の断面図である。
形光起電力装置の断面図である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図５
【補正方法】削除
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 １０ グロー放電付着システム １２ ハウジング １４ 真空室 １６ 取入れ室 １８ 取出し室 ２０ 陽極裏部材 ２２ 絶縁体 ２４ スリーブ ２８，８２，１５６，１８２ 基板 ３０ 裏部材の内部端部 ３２ ホルダー ３６ 電気ヒータ ３８，５０ 感温プローブ ４０，８６，１８６ 電極 ４２ シールド ４６ ウエル ４８ 電極ヒータ ５２ グロー放電プラズマ空間 ５４ 真空ポンプ ５６ 粒子トラップ ６０ ダクト ６２ 純化装置 ６２′ 濾過装置 ６４ バルブ ６４′ バルブ ６６ 密封容器 ６８ 蒸着物質 ７０ ヒータ ７２ ディップチューブ ８０，１８０ 装置 ８８ 第１ドーピングアモルファスシリコン合金層 ９０ 真性アモルファスシリコン合金 ９０ａ，１６０ａ 第１真性領域 ９０ｂ，１６０ｂ 第２真性領域 ９２ ｎ形領域 ９４，１７０，１９４ 透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層 ９６ グリッド電極 １００，２００ 太陽放射入射面 ９８，１９８ 反射防止（ＡＲ）層 １５０ タンデム形装置 １５２，１５４ セルユニット １５７ 背面反射層 １５８ ｐ形アモルファスシリコン合金 １６０ 真性合金体 １６４ 第１ドーピング １６６ 真性領域
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】削除
フロントページの続き (72)発明者 ビンセント デイー カネラ アメリカ合衆国 ミシガン 48221 デト ロイト・シユルーズベリー 19961
Claims (1)
- 【請求項１】 ｐ型半導体領域とｎ型半導体領域と該ｐ
型およびｎ型半導体領域の間に設けられた真性半導体領
域とをそれぞれ有する第１および第２のユニットセルを
積層した光起電力装置において、 前記第１のユニットセルの真性半導体領域は、シリコン
とバンドギャップ低減元素とを含むアモルファス半導体
からなる第１の真性半導体領域と前記第１の真性半導体
領域より光入射側に設けられたアモルファスシリコンか
らなる第２の真性半導体領域とを含み、 前記第１の真性半導体領域のバンドギャップは前記第２
の真性半導体領域のバンドギャップより狭く、前記第２
の真性半導体領域の状態密度は前記第１の真性半導体領
域の状態密度より低く、前記第２の真性半導体領域の厚
みは前記第１の真性半導体領域の厚みより薄いものであ
り、 前記第２のユニットセルは前記第１のユニットセルの光
入射側に設けられ、該第２のユニットセルの真性半導体
領域は、前記第１のユニットセルの前記第１の真性半導
体領域より広いバンドギャップと、前記第２の真性半導
体領域より薄い厚みと、を有するものであることを特徴
とする光起電力装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/485,411 US4471155A (en) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | Narrow band gap photovoltaic devices with enhanced open circuit voltage |
| US485411 | 1983-04-15 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59074814A Division JPH065766B2 (ja) | 1983-04-15 | 1984-04-13 | 光起電力装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613638A true JPH0613638A (ja) | 1994-01-21 |
| JP2677503B2 JP2677503B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=23928056
Family Applications (2)
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| JP2006232203A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Toshiba Corp | 鉄道車両用伝送装置 |
Also Published As
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