JPS595679A - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
- Publication number
- JPS595679A JPS595679A JP57114838A JP11483882A JPS595679A JP S595679 A JPS595679 A JP S595679A JP 57114838 A JP57114838 A JP 57114838A JP 11483882 A JP11483882 A JP 11483882A JP S595679 A JPS595679 A JP S595679A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type
- silicon film
- film
- photoelectric conversion
- conversion device
- 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.)
- Pending
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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】
本発明は非晶質シリコン（以下ａ−８ｉ）太陽電池及び
透明導電膜上にａ−８ｉを形成する光電変換装置に関す
る。
透明導電膜上にａ−８ｉを形成する光電変換装置に関す
る。
従来、Ｉ Ｔ Ｏ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ ０ｘｉｄｅ
）をＳｎＯ２のような透明導電膜上にアモルファスＳ
ｉ膜を形成した太陽電池がある。第１図はその一実施例
を示すものであり、１はガラス基板、２はＩＴＯのみ、
５ｎＯｚあるいはＩＴＯとＳｎＯ２の二層膜からなる透
明導電膜である。透明導電膜２上に１００人程鹿のｐ形
のアモルファスＳｉ膜を形成する。このｐ形層３はＳｉ
Ｈ４とＢ２Ｈ６の混合ガスのグロー放電法で形成する。
）をＳｎＯ２のような透明導電膜上にアモルファスＳ
ｉ膜を形成した太陽電池がある。第１図はその一実施例
を示すものであり、１はガラス基板、２はＩＴＯのみ、
５ｎＯｚあるいはＩＴＯとＳｎＯ２の二層膜からなる透
明導電膜である。透明導電膜２上に１００人程鹿のｐ形
のアモルファスＳｉ膜を形成する。このｐ形層３はＳｉ
Ｈ４とＢ２Ｈ６の混合ガスのグロー放電法で形成する。
しかる後を型あるいはｔ型に近いａ−８ｉ膜４を形成し
、ｎ型のａ −Ｓｉ膜６を形成する。ｉ型のａ −Ｓｉ
膜４はＳｉＨ４のグロー放電で形成され、膜６はＳｉＨ
４とＰＨ，の混合ガスのグロー放電で形成される。６は
金属電極であり、例えばアルミニウムを真空蒸着するこ
とによって形成する。
、ｎ型のａ −Ｓｉ膜６を形成する。ｉ型のａ −Ｓｉ
膜４はＳｉＨ４のグロー放電で形成され、膜６はＳｉＨ
４とＰＨ，の混合ガスのグロー放電で形成される。６は
金属電極であり、例えばアルミニウムを真空蒸着するこ
とによって形成する。
このような構成の太陽電池においては光はガラス１側か
ら入射させる。ところが９層３はよく知られているよう
に直列抵抗を下げる為にボロン濃度を大きくすると光学
的禁止帯幅が小さく々り光吸収損失が犬きくなる。その
為にボロン濃度を少なくして光学的禁止帯幅を大きく維
持するようにしている。しかしこれによってポロンの活
性化工ネルギーが大きくなり開放電圧の減少、直列抵抗
の増大による損失等が生ずるがボロン濃度が大のときよ
りもまだ特性がよい為妥協的に低濃度のボロンドーピン
グを用いている。１ 最近カーボン（例えばＣＨ４）をＳｉＨ４やＢ２Ｈ６と
ともに導入し、光学的禁止帯幅を大きくしだｐ形層を用
いて高効率の太陽電池を開発した例が報告されている。
ら入射させる。ところが９層３はよく知られているよう
に直列抵抗を下げる為にボロン濃度を大きくすると光学
的禁止帯幅が小さく々り光吸収損失が犬きくなる。その
為にボロン濃度を少なくして光学的禁止帯幅を大きく維
持するようにしている。しかしこれによってポロンの活
性化工ネルギーが大きくなり開放電圧の減少、直列抵抗
の増大による損失等が生ずるがボロン濃度が大のときよ
りもまだ特性がよい為妥協的に低濃度のボロンドーピン
グを用いている。１ 最近カーボン（例えばＣＨ４）をＳｉＨ４やＢ２Ｈ６と
ともに導入し、光学的禁止帯幅を大きくしだｐ形層を用
いて高効率の太陽電池を開発した例が報告されている。
すなわち、第１図における３をｐ形のａ−８ｉＣ：Ｈに
しだものである。このように光学的禁止帯幅の大きいａ
−ＳｉＣ： Ｈを用いてｐ層での光吸収率を大幅に減
らすことにより高効率化を達成している。またカーボン
添加によるものと同様にｐ層の光学的禁止帯幅の増大は
酸素原子の添加によっても達成できる。
しだものである。このように光学的禁止帯幅の大きいａ
−ＳｉＣ： Ｈを用いてｐ層での光吸収率を大幅に減
らすことにより高効率化を達成している。またカーボン
添加によるものと同様にｐ層の光学的禁止帯幅の増大は
酸素原子の添加によっても達成できる。
しかしながら、これら不純物の添加によ−〕てｐ形とし
ての価電子制御は可能であり、しかも光学的禁止帯幅の
増大による光吸収ロスの減少という効果が大きいが、や
はり抵抗として相対的に大きくあまり厚くすると直列抵
抗となり太陽電池特性を劣下させる。またＩＴＯや５ｎ
０２のような基板１−に特開口ａ５９−５６７９ （
２） 例えばＨ２で稀釈されたＳｉＨ４を高周波グロー放電法
で形成すると、Ｉ ＴＯあるいはＳｎＯ２とｐ形ａ−８
ｉ界面付近にＳｉＯあるいはＳｉＯ２の組成をもつ物質
が形成され、さらにＩｎ ’ｐ Ｓｎがｐｉ及びｐｉ界
面まであられれる事が見出だされている（１９８２年春
季応物：松下）。ＳｉＱあるいはＳ１０２ は素子の
直列抵抗になると考えられ、またＩｎやＳｎはｐあるい
はｐＬ 界面でキャリヤの再結合準位になり好１しく
ないものと考えられる。オージェ分析により前記ＳｉＯ
あるいはＳｉｎ、、の形成、ＩｎやＳｎの移動は堆積温
度１６０〜３００’Ｃでも見出される事が示された。
ての価電子制御は可能であり、しかも光学的禁止帯幅の
増大による光吸収ロスの減少という効果が大きいが、や
はり抵抗として相対的に大きくあまり厚くすると直列抵
抗となり太陽電池特性を劣下させる。またＩＴＯや５ｎ
０２のような基板１−に特開口ａ５９−５６７９ （
２） 例えばＨ２で稀釈されたＳｉＨ４を高周波グロー放電法
で形成すると、Ｉ ＴＯあるいはＳｎＯ２とｐ形ａ−８
ｉ界面付近にＳｉＯあるいはＳｉＯ２の組成をもつ物質
が形成され、さらにＩｎ ’ｐ Ｓｎがｐｉ及びｐｉ界
面まであられれる事が見出だされている（１９８２年春
季応物：松下）。ＳｉＱあるいはＳ１０２ は素子の
直列抵抗になると考えられ、またＩｎやＳｎはｐあるい
はｐＬ 界面でキャリヤの再結合準位になり好１しく
ないものと考えられる。オージェ分析により前記ＳｉＯ
あるいはＳｉｎ、、の形成、ＩｎやＳｎの移動は堆積温
度１６０〜３００’Ｃでも見出される事が示された。
本発明は上記問題点を解決した高効率な光電変換装置を
提供する事を目的とするものである。
提供する事を目的とするものである。
以下本発明に基づく太陽電池の一実施例を第２図に従っ
て説明する。第２図において、７はガラス、８は例えば
Ｉ Ｔ Ｏ、ＳｎＯ２の一層構造あるいはＩＴＯと５ｎ
０２ の二層構造の導電層である。９は酸素原子を導
入したｐ形のａ−８ｉであり、次のようにして形成する
。すなわち、Ｈ２ベースで稀釈した２０％Ｓｉ亀置ｐ形
装するための８２Ｈ６をＳｉＨ４に対し０．０５〜１％
の濃度とし、０２ をＳｉＨ４に対し２〜１０ｖ０１％
にしたガスを温度２００’Ｃの基板に作用させ６０人の
ｐ型ａ−８ｉ層を形成する。
て説明する。第２図において、７はガラス、８は例えば
Ｉ Ｔ Ｏ、ＳｎＯ２の一層構造あるいはＩＴＯと５ｎ
０２ の二層構造の導電層である。９は酸素原子を導
入したｐ形のａ−８ｉであり、次のようにして形成する
。すなわち、Ｈ２ベースで稀釈した２０％Ｓｉ亀置ｐ形
装するための８２Ｈ６をＳｉＨ４に対し０．０５〜１％
の濃度とし、０２ をＳｉＨ４に対し２〜１０ｖ０１％
にしたガスを温度２００’Ｃの基板に作用させ６０人の
ｐ型ａ−８ｉ層を形成する。
このとき酸素を混入する事によって前述のＳｉＯあるい
はＳｉ０２ の抑制効果が顕著で、従って太陽電池を作
ったときその直列抵抗の増大が防げる。
はＳｉ０２ の抑制効果が顕著で、従って太陽電池を作
ったときその直列抵抗の増大が防げる。
１ｏは酸素原子を導入しない通常のｐ形＞−８ｉであり
その厚さは５０人とする。つまりｐ形層の厚みとしては
合計１００人となる。このようにする事により光吸収ロ
スとしては通常のｐ形ａ−５ｉのみを用いる場合に比べ
半分程度にする事ができるとともにｐｉ 界面は通常
素子と変らず抵抗も単独の酸素ドープｐ形ａ−８ｉより
も小さくすることができ直列抵抗の増大を避けることも
可能となる。
その厚さは５０人とする。つまりｐ形層の厚みとしては
合計１００人となる。このようにする事により光吸収ロ
スとしては通常のｐ形ａ−５ｉのみを用いる場合に比べ
半分程度にする事ができるとともにｐｉ 界面は通常
素子と変らず抵抗も単独の酸素ドープｐ形ａ−８ｉより
も小さくすることができ直列抵抗の増大を避けることも
可能となる。
（この場合のＢ２Ｈ６濃度を仮定している）。
１１は真性あるいは真性に近いｔ形ａ−８ｉで通常価電
子制御不純物を導入しないかしても極めての 僅久量導入した高抵抗層である。たとえばＨ２稀釈の２
０％ＳｉＨ４を高周波グロー放電法で形成する。
子制御不純物を導入しないかしても極めての 僅久量導入した高抵抗層である。たとえばＨ２稀釈の２
０％ＳｉＨ４を高周波グロー放電法で形成する。
厚みとしては例えば５ｏｏｏ〜１σ０００人とする。１
２はｎ形のａ−８ｉである。１４は重鎖で例えばＡノ
を真空蒸着する。
２はｎ形のａ−８ｉである。１４は重鎖で例えばＡノ
を真空蒸着する。
なお、上記実施例においては、ＩＴＯ−？５ｎ０２の上
にまずｐ形ａ−５ｉを堆積する例について述べたが、ま
ず酸素を含むｎ形のＷｂ−８ｉを堆積しその後酸素を含
まないｎ形孔−８ｉ 、 ｉ形ａ −８ｉ 、 ｐ形ａ
−８ｉという順に形成した素子を作ってもよいことはい
うまでもない１ 以上のように本発明はＩＴＯあるいはＳｎＯ２上に形成
すべき最初のドーピング層に酸素原子を含ませたａ−５
ｉを形成し、その後酸素を含まない同−導電形ｈ−３ｉ
を形成する所に大きな特長を有するものである。すなわ
ち、本発明はＩＴＯや５ｎ０２のような基板上にＳｉＨ
４とＢ２Ｈ６の混合ガスに加えて酸素あるいは少なくと
も酸素を含む化合物を混合レトＳｉを堆積する事によシ
、ＳｉＯやＳｉｎ、、のような物質の発生を抑制すると
共に酸素により光学的禁止帯幅の増大しだｐ層を用いる
ことにより光吸収ロスを減少させ、続いて酸素を導入し
ないｐ形ａ−８ｉ、ｉ形ａ−８ｉ、ｎ形ａ−５ｉを形成
することにより高性能な太陽電池を形成できる。
にまずｐ形ａ−５ｉを堆積する例について述べたが、ま
ず酸素を含むｎ形のＷｂ−８ｉを堆積しその後酸素を含
まないｎ形孔−８ｉ 、 ｉ形ａ −８ｉ 、 ｐ形ａ
−８ｉという順に形成した素子を作ってもよいことはい
うまでもない１ 以上のように本発明はＩＴＯあるいはＳｎＯ２上に形成
すべき最初のドーピング層に酸素原子を含ませたａ−５
ｉを形成し、その後酸素を含まない同−導電形ｈ−３ｉ
を形成する所に大きな特長を有するものである。すなわ
ち、本発明はＩＴＯや５ｎ０２のような基板上にＳｉＨ
４とＢ２Ｈ６の混合ガスに加えて酸素あるいは少なくと
も酸素を含む化合物を混合レトＳｉを堆積する事によシ
、ＳｉＯやＳｉｎ、、のような物質の発生を抑制すると
共に酸素により光学的禁止帯幅の増大しだｐ層を用いる
ことにより光吸収ロスを減少させ、続いて酸素を導入し
ないｐ形ａ−８ｉ、ｉ形ａ−８ｉ、ｎ形ａ−５ｉを形成
することにより高性能な太陽電池を形成できる。
第１図は従来の一実施例の光電変換装置の構成図、第２
図は本発明の一実施例の光電変換装置の構成図である。 ７・・・・・・ガラス、８・・・・・・光導電層、９・
・・・・・ｐ型ａ −８ｉ 、 １０ ・−−−−−ｐ
型Ｌ−８ｉ、１１・・川・１型ａ−５ｉ、１２・山・・
電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 第２図
図は本発明の一実施例の光電変換装置の構成図である。 ７・・・・・・ガラス、８・・・・・・光導電層、９・
・・・・・ｐ型ａ −８ｉ 、 １０ ・−−−−−ｐ
型Ｌ−８ｉ、１１・・川・１型ａ−５ｉ、１２・山・・
電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 第２図
Claims (2)
- （１）基板上に透明導電膜を配し、前記透明導電膜上に
酸素原子を導入した非晶質シリコン膜、酸素を導入しな
い非晶質シリコン膜を順次形成した光電変換装置。 - （２）前記透明導電膜上に酸素原子を導入した前記導電
形弁晶質シリコン膜、酸素原子を導入しない前記導電形
弁晶質シリコン膜、真性もしくは真性に近い非晶質シリ
コン膜、前記導電形と反対の導電形弁晶質シリコン膜、
電極を順次配した特許請求の範囲第１項に記載の光電変
換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57114838A JPS595679A (ja) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | 光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57114838A JPS595679A (ja) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | 光電変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS595679A true JPS595679A (ja) | 1984-01-12 |
Family
ID=14647961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57114838A Pending JPS595679A (ja) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS595679A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01128477A (ja) * | 1987-11-12 | 1989-05-22 | Ricoh Co Ltd | アモルファスシリコン光センサー |
| JPH01168075A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-07-03 | Ricoh Co Ltd | アモルファスシリコン光センサー |
| WO2016147565A1 (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 太陽電池セル |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56142680A (en) * | 1980-04-07 | 1981-11-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Photoconductive semiconductor device |
| JPS56150876A (en) * | 1980-04-24 | 1981-11-21 | Sanyo Electric Co Ltd | Photovoltaic device |
-
1982
- 1982-07-01 JP JP57114838A patent/JPS595679A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56142680A (en) * | 1980-04-07 | 1981-11-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Photoconductive semiconductor device |
| JPS56150876A (en) * | 1980-04-24 | 1981-11-21 | Sanyo Electric Co Ltd | Photovoltaic device |
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPH01128477A (ja) * | 1987-11-12 | 1989-05-22 | Ricoh Co Ltd | アモルファスシリコン光センサー |
| JPH01168075A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-07-03 | Ricoh Co Ltd | アモルファスシリコン光センサー |
| WO2016147565A1 (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 太陽電池セル |
| JPWO2016147565A1 (ja) * | 2015-03-16 | 2017-12-07 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 太陽電池セル |
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