JPS58122784A - 太陽電池 - Google Patents
太陽電池Info
- Publication number
- JPS58122784A JPS58122784A JP57004978A JP497882A JPS58122784A JP S58122784 A JPS58122784 A JP S58122784A JP 57004978 A JP57004978 A JP 57004978A JP 497882 A JP497882 A JP 497882A JP S58122784 A JPS58122784 A JP S58122784A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type
- layer
- thickness
- substrate
- deposited
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- 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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Classifications
-
- 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
- H10F71/10—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material
- H10F71/103—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material including only Group IV materials
-
- 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
-
- 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】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】
特にジシラン以上の高次シランの分解により得らｔ’Ｌ
ルアモルファスシリコン（ ａ−Ｓｌ） Ｍ’ｆ： ｉ
型ａ−３１層とする新規な太陽電池に関する。
ルアモルファスシリコン（ ａ−Ｓｌ） Ｍ’ｆ： ｉ
型ａ−３１層とする新規な太陽電池に関する。
ａ−Ｓｌ太陽電池は、例えば第１図に示した如く、ガラ
ス基板／、透明導電膜’２１ ｐ型ａ−Ｓｉ層３。
ス基板／、透明導電膜’２１ ｐ型ａ−Ｓｉ層３。
１型ａ−Ｓｌ層グ，ｎ型ａ−Ｓｔ層ｊ，背面電極乙によ
り構成される。この太陽電池にガラス基板側から光が入
射すると１型ａ−Ｓｉ層においてａ−Ｓｉのバンドギヤ
ノブを越えるエネルギーを有する光に対して電子と正孔
とが発生する。この電子と正孔とは、太陽電池の整流接
合により生じる内部電界により分離される。このように
電子と正孔とに分層３へ流れて、電極により収集される
。こうして外部へ光電流、光電圧として取り出すことが
できる。すなわち太陽電池の効率は、入射光により分離
生成する電子と正孔をいかに効率よく外部へとり出すこ
とができるかにかかっている。
り構成される。この太陽電池にガラス基板側から光が入
射すると１型ａ−Ｓｉ層においてａ−Ｓｉのバンドギヤ
ノブを越えるエネルギーを有する光に対して電子と正孔
とが発生する。この電子と正孔とは、太陽電池の整流接
合により生じる内部電界により分離される。このように
電子と正孔とに分層３へ流れて、電極により収集される
。こうして外部へ光電流、光電圧として取り出すことが
できる。すなわち太陽電池の効率は、入射光により分離
生成する電子と正孔をいかに効率よく外部へとり出すこ
とができるかにかかっている。
空間電荷領域の巾を増大させることにより上記の目的を
達成できることは公知である。このために特開昭！乙ー
グー？？２号公報には、ｌ型ａ−Ｓｌ層がｐ型ドープ剤
で補償されることが開示されている。
達成できることは公知である。このために特開昭！乙ー
グー？？２号公報には、ｌ型ａ−Ｓｌ層がｐ型ドープ剤
で補償されることが開示されている。
本発明者らはジシラン以上の高次シランと用いることに
より、ｐ型ドープ剤を用いるこ巴なしに空間電荷領域の
巾を増大させうろことを見出したものである。
より、ｐ型ドープ剤を用いるこ巴なしに空間電荷領域の
巾を増大させうろことを見出したものである。
すなわち、本発明は基板上に堆積された導電型の異る複
数のアモルファスシリコン層からなり、少くともその一
つが１型アモルファスシリコン層である太陽電池におい
て、該１型アモルファスシリコン層がジシラン以上の高
次シランの分解により形成されるアモルファスシリコン
太陽電池である。
数のアモルファスシリコン層からなり、少くともその一
つが１型アモルファスシリコン層である太陽電池におい
て、該１型アモルファスシリコン層がジシラン以上の高
次シランの分解により形成されるアモルファスシリコン
太陽電池である。
本発明ではジシラン以上の高次シラン（以下ジシラン等
と称す）として、化学的に合成された物質あるいはモノ
シランの無声放電の如き物理的に答成された物質のいず
れも使用可能である。ジシラン等の分解は電気エネルギ
ーや熱エネルギーの印加の下に行なわれる。好ましい分
解例としてグロー放電雰囲気中での分解がある。本発明
の太陽電池の製造方法を第１図を参照して説明する。透
明導電膜を有するガラス基板／をグロー放電装置内に入
れる。装置内を／θ−” Ｔｏｒｒ以下好ましくは／θ
−’ｒｏｒｒ以下の圧力に減じた後加熱する。
と称す）として、化学的に合成された物質あるいはモノ
シランの無声放電の如き物理的に答成された物質のいず
れも使用可能である。ジシラン等の分解は電気エネルギ
ーや熱エネルギーの印加の下に行なわれる。好ましい分
解例としてグロー放電雰囲気中での分解がある。本発明
の太陽電池の製造方法を第１図を参照して説明する。透
明導電膜を有するガラス基板／をグロー放電装置内に入
れる。装置内を／θ−” Ｔｏｒｒ以下好ましくは／θ
−’ｒｏｒｒ以下の圧力に減じた後加熱する。
好ましくはモノシラン（Ｓｉ Ｈ，）や水素のような還
元性ガスを適当量、たとえばｓ〜／θθＣＣ／分の流量
で流し基板／を２０θ〜グθθ℃に加熱する。基板温度
が所定の値になった後、ＳｉＨ，にジポラン（Ｂ２ Ｈ
＠ ）を適当量混合し、必要に応じて水素を加えて流し
、装置内の圧力をグロー放電が生じるに適当な圧力、た
とえばθθ！〜！Ｔｏｒｒに調節してグロー放電を開始
する。ＳｉＨ４に対するＢ、 Ｈ，の体積割合は／θ−
゛〜／θ−゛で適宜選択できるが好ましくは／θ〜／θ
−２である。このｐ型ａ −Ｓｉ層３の厚みは！θ〜／
θθθＡであるが、好ましくは／θθ〜ｊθθＡである
。つぎにＳｉ２Ｈ６を用いて１型ａ−８ｉ層グを堆積さ
せる。１型ａ−８ｉ層グの厚みは空間電荷領域が拡大す
るためであろうが、Ｓｉ Ｈ，を用いて堆積する場合の
２〜！倍に拡大することができる。Ｓ１□Ｈ１はＪ、Ａ
ｒおよびＨｅ等で希釈して用いることができる。ＳｉＨ
１の共存量は好ましくは／θチ以下である。
元性ガスを適当量、たとえばｓ〜／θθＣＣ／分の流量
で流し基板／を２０θ〜グθθ℃に加熱する。基板温度
が所定の値になった後、ＳｉＨ，にジポラン（Ｂ２ Ｈ
＠ ）を適当量混合し、必要に応じて水素を加えて流し
、装置内の圧力をグロー放電が生じるに適当な圧力、た
とえばθθ！〜！Ｔｏｒｒに調節してグロー放電を開始
する。ＳｉＨ４に対するＢ、 Ｈ，の体積割合は／θ−
゛〜／θ−゛で適宜選択できるが好ましくは／θ〜／θ
−２である。このｐ型ａ −Ｓｉ層３の厚みは！θ〜／
θθθＡであるが、好ましくは／θθ〜ｊθθＡである
。つぎにＳｉ２Ｈ６を用いて１型ａ−８ｉ層グを堆積さ
せる。１型ａ−８ｉ層グの厚みは空間電荷領域が拡大す
るためであろうが、Ｓｉ Ｈ，を用いて堆積する場合の
２〜！倍に拡大することができる。Ｓ１□Ｈ１はＪ、Ａ
ｒおよびＨｅ等で希釈して用いることができる。ＳｉＨ
１の共存量は好ましくは／θチ以下である。
すなわち本発明においては、θｊ〜／μ厚の１型ａ−３
ｉ層を堆積させることができるので、従来技術よりもよ
り効果的に入射光のエネルギーを利用することができる
。ジシラン等はＳｉ Ｈ，よりも、グロー放電雰囲気に
おいて、より容易に分解されるらしく堆積速度も大であ
る。堆積速度が大であることｔ／′ｉ特開昭！乙−、？
３９．２９号公報に開示されている。しかるにジシラン
等からのａ−８ｉ層の堆積においては、ａ−８ｉ層のド
ーピング効果がｐ型及びｎ型のいずれにおいてもＳｉ
Ｈ４がらのａ−８１層よりも低い。いいかえればＳｉ
Ｈ４に対すると同じ量のｐ型やｎ型のドープ剤をジシラ
ン等に添加したのでは同じドーピングの効果が発現しな
い。
ｉ層を堆積させることができるので、従来技術よりもよ
り効果的に入射光のエネルギーを利用することができる
。ジシラン等はＳｉ Ｈ，よりも、グロー放電雰囲気に
おいて、より容易に分解されるらしく堆積速度も大であ
る。堆積速度が大であることｔ／′ｉ特開昭！乙−、？
３９．２９号公報に開示されている。しかるにジシラン
等からのａ−８ｉ層の堆積においては、ａ−８ｉ層のド
ーピング効果がｐ型及びｎ型のいずれにおいてもＳｉ
Ｈ４がらのａ−８１層よりも低い。いいかえればＳｉ
Ｈ４に対すると同じ量のｐ型やｎ型のドープ剤をジシラ
ン等に添加したのでは同じドーピングの効果が発現しな
い。
ジシラン等を用いてｌ型ａ−８ｉ層を堆積させると、欠
陥による空間電荷密度が小さくなり、より真性に近い半
導体層となるのであろうし、これはまた上記のようにド
ーピングのされにくさに関係しているのであろう。ジシ
ラン等の分解条件はＳｉ Ｈ４の分解条件と同じであっ
てもよいが、よりおだやかな条件でよい。すなわち雰囲
気圧力はθθ／〜−５′Ｔｏｒｒ、放電電力は３０〜／
θθＷで充分である。また放電電力を大きくしてａ −
Ｓｉ層の一部を微結晶化させることもできる。
陥による空間電荷密度が小さくなり、より真性に近い半
導体層となるのであろうし、これはまた上記のようにド
ーピングのされにくさに関係しているのであろう。ジシ
ラン等の分解条件はＳｉ Ｈ４の分解条件と同じであっ
てもよいが、よりおだやかな条件でよい。すなわち雰囲
気圧力はθθ／〜−５′Ｔｏｒｒ、放電電力は３０〜／
θθＷで充分である。また放電電力を大きくしてａ −
Ｓｉ層の一部を微結晶化させることもできる。
ついでｎ型２Ｌ−３１層！を堆積させる。ｎ型のドープ
剤はホスフィン（ＰＨｓ）、アルシン（Ａｓ Ｈｓ ）
等である。このｎ型ａ−Ｓｉ層ｊは背面電極乙とのオー
ム接触を確実にするものである。ｎ型ａ−Ｓｉ層！が第
１図のように光の入射に対し反対側に位置するときには
、ｎ型ａ−Ｓｉ層！の厚みは特に限定されるものではな
く、／θθ〜！θθＸの厚みがあれば充分である。８１
Ｈ４に対するＰＨ３の体積割合は／θ 〜／θ−１で
適宜選択できるが好ましくは／θ〜／θ である。
剤はホスフィン（ＰＨｓ）、アルシン（Ａｓ Ｈｓ ）
等である。このｎ型ａ−Ｓｉ層ｊは背面電極乙とのオー
ム接触を確実にするものである。ｎ型ａ−Ｓｉ層！が第
１図のように光の入射に対し反対側に位置するときには
、ｎ型ａ−Ｓｉ層！の厚みは特に限定されるものではな
く、／θθ〜！θθＸの厚みがあれば充分である。８１
Ｈ４に対するＰＨ３の体積割合は／θ 〜／θ−１で
適宜選択できるが好ましくは／θ〜／θ である。
ｎ型ａ−８ｉ層を所定厚み堆積したあとで、蒸着法、印
刷性等当業者に公知の方法により背面電極乙を被着する
。
刷性等当業者に公知の方法により背面電極乙を被着する
。
上記の例はガラス基板を用いるｐｉｎ型ａ−８Ｌ太台型
等においても１型ａ−８ｉ層をジシラン等の分解により
堆積させると本発明同様有効な太陽電池を得ることがで
きる。
等においても１型ａ−８ｉ層をジシラン等の分解により
堆積させると本発明同様有効な太陽電池を得ることがで
きる。
本発明の太陽電池はｐ型ドープ剤を用いることなく空間
電荷領域の巾が増大されており、光電変換効率が高い。
電荷領域の巾が増大されており、光電変換効率が高い。
次に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。
実施例／
約！θθＡ厚にインジウム錫酸化物の透明導電膜が被着
せられたガラス基板をＲＦ・容量結合型プラズマ発生装
置内に入れて、熱伝達を容易にするため５ＩＨ４を流し
ながら約３０θ℃に加熱した。
せられたガラス基板をＲＦ・容量結合型プラズマ発生装
置内に入れて、熱伝達を容易にするため５ＩＨ４を流し
ながら約３０θ℃に加熱した。
ついでＳＩ Ｈ４とＢ、 Ｈ，とをＢ、 Ｈ，対Ｓｉ
Ｈ４の混合比が／θ−になるように、Ｓｉ Ｈ４とＢ、
Ｈ，とを導入し、厚み約／ｊＯｈのｐ型ａ −Ｓｉ層
を形成した。つぎにＳｇＨ，（ガスクロマトグラフ法に
よるＳｉｌ Ｈ６含１１１９θチ以上、ＳＩ Ｈ，約７
％以下、Ｓｌ、 Ｈ，以上の畠次ンラン３％以上）を導
入し、所定の厚みまで１型ａ−８！層を堆積させた。つ
ぎにＳｉ Ｈ，とＰＨ。
Ｈ４の混合比が／θ−になるように、Ｓｉ Ｈ４とＢ、
Ｈ，とを導入し、厚み約／ｊＯｈのｐ型ａ −Ｓｉ層
を形成した。つぎにＳｇＨ，（ガスクロマトグラフ法に
よるＳｉｌ Ｈ６含１１１９θチ以上、ＳＩ Ｈ，約７
％以下、Ｓｌ、 Ｈ，以上の畠次ンラン３％以上）を導
入し、所定の厚みまで１型ａ−８！層を堆積させた。つ
ぎにＳｉ Ｈ，とＰＨ。
とをＰＨ３対ＳＩＨ，の混合比が／θ−゛になるように
Ｓ＋−Ｈ，とＰＨ，とを導入し、厚み約ｌθθＡのｎ型
ａ Ｓ１層を形成した。この上にアルミニウム薄膜を
真空蒸着により被着し、背面電極とした。１型ａ−Ｓ１
層の厚みを３０θθＡ、５θθθｈ、７０００Ｘ。
Ｓ＋−Ｈ，とＰＨ，とを導入し、厚み約ｌθθＡのｎ型
ａ Ｓ１層を形成した。この上にアルミニウム薄膜を
真空蒸着により被着し、背面電極とした。１型ａ−Ｓ１
層の厚みを３０θθＡ、５θθθｈ、７０００Ｘ。
１０ＯＯＯＸのダ種類作成した。この結果ｊθθθ〜／
θθθθＸの１型ａ−３１層を有するセルは、９を来の
３θθθＸのａ−３ｉ層を有するセルの約ａ２〜３倍の
短絡電流−ｆ／！Ｗの螢光灯照射下に得た・この時開放
電圧は殆んど変化せず、光電変換効率の向上が確認され
た。
θθθθＸの１型ａ−３１層を有するセルは、９を来の
３θθθＸのａ−３ｉ層を有するセルの約ａ２〜３倍の
短絡電流−ｆ／！Ｗの螢光灯照射下に得た・この時開放
電圧は殆んど変化せず、光電変換効率の向上が確認され
た。
第１図はジシランの分解により得られる１型ａ −Ｓｉ
層を含むｐｉｎ型ａ−８１太陽電池の縦断面図であり、
第一図はＭＩＳ型太陽電池の縦断面図である。 （θ）・・・入射光、／・・・ガラス基板、２・・透明
導電膜、３ ・Ｐ型ａ−３ｉ層、￥−ｉ型ａ−８１層、
ｊｎ型ａ−８／層、乙・・・電極、２／・・・導電性基
板１．２３・・・ショットキー障壁層１，２グ・・・１
型２Ｌ−３１層、２ｊ・・・ｎ型ａ −Ｓｉ層１．２６
・・・絶縁体層重 −４４ １！ １ 回 ＝ｊ 第 ２ 図 ２ ４ ゝ℃δ
層を含むｐｉｎ型ａ−８１太陽電池の縦断面図であり、
第一図はＭＩＳ型太陽電池の縦断面図である。 （θ）・・・入射光、／・・・ガラス基板、２・・透明
導電膜、３ ・Ｐ型ａ−３ｉ層、￥−ｉ型ａ−８１層、
ｊｎ型ａ−８／層、乙・・・電極、２／・・・導電性基
板１．２３・・・ショットキー障壁層１，２グ・・・１
型２Ｌ−３１層、２ｊ・・・ｎ型ａ −Ｓｉ層１．２６
・・・絶縁体層重 −４４ １！ １ 回 ＝ｊ 第 ２ 図 ２ ４ ゝ℃δ
Claims (1)
- ／ 基板上に堆積されたアモルファスシリコン層からな
る発電領域を有するアモルファスシリコン太陽電池にお
いて、無ドープ（１型）アモルファスシリコン層がジシ
ラン以上の高次シランの分解により形成されることを特
徴とするアモルファスシリコン太陽を池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57004978A JPS58122784A (ja) | 1982-01-18 | 1982-01-18 | 太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57004978A JPS58122784A (ja) | 1982-01-18 | 1982-01-18 | 太陽電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58122784A true JPS58122784A (ja) | 1983-07-21 |
| JPH0472391B2 JPH0472391B2 (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=11598678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57004978A Granted JPS58122784A (ja) | 1982-01-18 | 1982-01-18 | 太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58122784A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6193675A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5671927A (en) * | 1979-11-15 | 1981-06-15 | Canon Inc | Manufacture of amorphous hydro-silicon layer |
| JPS5683929A (en) * | 1979-12-12 | 1981-07-08 | Ibm | Method of chemically vapor adhering |
| JPS56107551A (en) * | 1980-01-30 | 1981-08-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | Amorphous semiconductor having chemical modification |
-
1982
- 1982-01-18 JP JP57004978A patent/JPS58122784A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5671927A (en) * | 1979-11-15 | 1981-06-15 | Canon Inc | Manufacture of amorphous hydro-silicon layer |
| JPS5683929A (en) * | 1979-12-12 | 1981-07-08 | Ibm | Method of chemically vapor adhering |
| JPS56107551A (en) * | 1980-01-30 | 1981-08-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | Amorphous semiconductor having chemical modification |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6193675A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0472391B2 (ja) | 1992-11-18 |
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