JPS5994472A - 光電変換半導体装置の作製方法 - Google Patents
光電変換半導体装置の作製方法Info
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- JPS5994472A JPS5994472A JP57204178A JP20417882A JPS5994472A JP S5994472 A JPS5994472 A JP S5994472A JP 57204178 A JP57204178 A JP 57204178A JP 20417882 A JP20417882 A JP 20417882A JP S5994472 A JPS5994472 A JP S5994472A
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- JP
- Japan
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- type
- photoelectric conversion
- temperature
- semiconductor layer
- vapor phase
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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
-
- 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
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/20—Electrodes
- H10F77/244—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. transparent conductive oxide [TCO] layers
-
- 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】
この発明は透光性絶縁基板上に第１の透光性導電膜よシ
なる第１の電極と、該電極上の少なくとも１つのＰ工Ｎ
またはＰＮ接合を有する光起電力発生用の非単結晶半導
体と、該半導体のＮ型半導体層に密接して７００〜２０
００′Ａ好ましくは９ｏＯ〜１３０゜λの厚さを有する
第２の透光性導電膜（以下単にＣＴＦという）と、該膜
上に反射用金属層を有する第２の電極を設け、この絶縁
基板側よシ入射した光の特に５５０〜８００ｎｍの波長
の光を裏面０ＣＴＦおよびその上の反射用金属により反
射して、入射光代表的には太陽光の長波長光成分を活性
の真性半導体層に再び導き、フォトキャリアを発生せし
めんとするものである。
なる第１の電極と、該電極上の少なくとも１つのＰ工Ｎ
またはＰＮ接合を有する光起電力発生用の非単結晶半導
体と、該半導体のＮ型半導体層に密接して７００〜２０
００′Ａ好ましくは９ｏＯ〜１３０゜λの厚さを有する
第２の透光性導電膜（以下単にＣＴＦという）と、該膜
上に反射用金属層を有する第２の電極を設け、この絶縁
基板側よシ入射した光の特に５５０〜８００ｎｍの波長
の光を裏面０ＣＴＦおよびその上の反射用金属により反
射して、入射光代表的には太陽光の長波長光成分を活性
の真性半導体層に再び導き、フォトキャリアを発生せし
めんとするものである。
この発明はかくの如き裏面の反射を５５０〜８００ｎｍ
の波長の光をさらに積極的に用いるに加えて、Ｎ型半導
体層を光吸収ヂ［ｋの少ない微結晶または多結晶構造と
してこの不純物層での光吸収損失を少なくシ、さらに相
性のよいドナー型の酸化スズをこのＮ型半導体層Ｋ１０
重量％（以下単に％というつ以下添加した酸化インジュ
ーム（以下単に工ＴＯという）を形成したものである。
の波長の光をさらに積極的に用いるに加えて、Ｎ型半導
体層を光吸収ヂ［ｋの少ない微結晶または多結晶構造と
してこの不純物層での光吸収損失を少なくシ、さらに相
性のよいドナー型の酸化スズをこのＮ型半導体層Ｋ１０
重量％（以下単に％というつ以下添加した酸化インジュ
ーム（以下単に工ＴＯという）を形成したものである。
さらに本発明はこの透光性導電性を有する被膜およびそ
の上面の反射用金属膜を構成せしめる際、下地の非単結
晶半導体層を損傷することを防止し、かつ水素またはハ
ロゲン元素の脱気を防止するように、４００°Ｃ以下の
基板温度の電子ビーム法蒸着法またしたものである。
の上面の反射用金属膜を構成せしめる際、下地の非単結
晶半導体層を損傷することを防止し、かつ水素またはハ
ロゲン元素の脱気を防止するように、４００°Ｃ以下の
基板温度の電子ビーム法蒸着法またしたものである。
かくの如く一般的に知られるアモルファス太陽電池を含
む非単結晶半導体を用いた光電変換装置において、その
雲面の電極を単にアルミニューム膜を真空蒸着法で形成
するのではなく、この裏面電極をＣＴＦと反射用金属層
との２層構造とすることによシ、金属と半導体との反応
による信頼性の低下を防止し、加えて従来の方法に比べ
て２０〜３０％の変換効率の向上を目的としている。
む非単結晶半導体を用いた光電変換装置において、その
雲面の電極を単にアルミニューム膜を真空蒸着法で形成
するのではなく、この裏面電極をＣＴＦと反射用金属層
との２層構造とすることによシ、金属と半導体との反応
による信頼性の低下を防止し、加えて従来の方法に比べ
て２０〜３０％の変換効率の向上を目的としている。
従来非単結晶半導体特にアモルファス半導体を用いた光
電変換装置においては、第丁図にそのたて断面図を示し
である構造が用いられていた。
電変換装置においては、第丁図にそのたて断面図を示し
である構造が用いられていた。
即ち第１図においては、ガラス基板（１）、その上面１
（酸化スズ膜のＣＴＦ（厚さ７００久〕、さらにＰ工Ｎ
接合またはＰ工ＮＰ工Ｎ ＠１１１１１１ Ｐ工Ｎを有
するＳｉ、５ｉｘ（！１−４（Ｐ型）−８ｉ（丁型およ
びＮ型）またはｓ ｉｘ ｃ？（Ｐ型）−８ｉ（丁型Ｎ
型Ｐ型） −８ｉ ｘ Ｇ ｅ、ｊ工型Ｎ型）構造を有
する非単結晶半導体（３）、さらにその上面に裏面電極
（８）か真空蒸着法で作られている。
（酸化スズ膜のＣＴＦ（厚さ７００久〕、さらにＰ工Ｎ
接合またはＰ工ＮＰ工Ｎ ＠１１１１１１ Ｐ工Ｎを有
するＳｉ、５ｉｘ（！１−４（Ｐ型）−８ｉ（丁型およ
びＮ型）またはｓ ｉｘ ｃ？（Ｐ型）−８ｉ（丁型Ｎ
型Ｐ型） −８ｉ ｘ Ｇ ｅ、ｊ工型Ｎ型）構造を有
する非単結晶半導体（３）、さらにその上面に裏面電極
（８）か真空蒸着法で作られている。
しかしこの裏面電極は一般にシリコン半導体膜（３）ニ
密接したアルミニューム（４）よシなっている。
密接したアルミニューム（４）よシなっている。
この裏面電極としてアルミニュームの真空蒸着法が用い
られるｔｒｒｒｒｌ、材料的に低価格であり、半導体層
と真空蒸着をするのみでオーム接触を形成させることが
できるという理由による。
られるｔｒｒｒｒｌ、材料的に低価格であり、半導体層
と真空蒸着をするのみでオーム接触を形成させることが
できるという理由による。
かかる構造において、裏面での反射を調べるため、モノ
クロメエタ（日立３３０型）を用い、入射光（１０）の
波長を変え、反射光００）を調べた０その結果が第２図
に示されている。
クロメエタ（日立３３０型）を用い、入射光（１０）の
波長を変え、反射光００）を調べた０その結果が第２図
に示されている。
第２図は第１図の構造において、ガラス基板（１）上Ｋ
７ｏｏ又の厚さの工Ｔｏを設け、さらに半導体層（３
）を１０’ＯＯ＾の厚さとし、さらにその上面即ち裏面
にアルミニュームを真空蒸着によシ形成したものである
。さらにこの形成直後の特性をα■に示している。７０
０〜８００ｎｍの波長に対しては約８０チの反射をする
が、太陽光の最も有効な波長領域即ち５００〜６００ｎ
ｍＫ対しては５〜２０％と反射がほとんどされず、大部
分は裏面電極に到達した時、熱に変わってしまい、光電
変換装置の昇温に寄与するのみであった。まｆｌ：、２
００〜５００ｎｍで２０〜３０多の反射を有し、これは
第１のＯＴＦが７ｏ、ｏＸの十分な厚さを有していない
ためである。
７ｏｏ又の厚さの工Ｔｏを設け、さらに半導体層（３
）を１０’ＯＯ＾の厚さとし、さらにその上面即ち裏面
にアルミニュームを真空蒸着によシ形成したものである
。さらにこの形成直後の特性をα■に示している。７０
０〜８００ｎｍの波長に対しては約８０チの反射をする
が、太陽光の最も有効な波長領域即ち５００〜６００ｎ
ｍＫ対しては５〜２０％と反射がほとんどされず、大部
分は裏面電極に到達した時、熱に変わってしまい、光電
変換装置の昇温に寄与するのみであった。まｆｌ：、２
００〜５００ｎｍで２０〜３０多の反射を有し、これは
第１のＯＴＦが７ｏ、ｏＸの十分な厚さを有していない
ためである。
さらに工業上重要なことは、この従来構造においてこの
試料を１５０°Ｃ１２４時間放置した場合、この特性（
６）はαるとなシ、６００〜８００ｎｍにおいてもがわ
かった。ころは信頼性低下を誘発する大きな要因であシ
、この劣化を除去することは太陽光に照射される長期使
用の保証としてきわめて重要であることが判明した。こ
れはこの半導体層としてＰ工Ｎ接合を有する光電変換装
置を作って１５０’Ｏ放置テストによっても劣化特性が
確認された。
試料を１５０°Ｃ１２４時間放置した場合、この特性（
６）はαるとなシ、６００〜８００ｎｍにおいてもがわ
かった。ころは信頼性低下を誘発する大きな要因であシ
、この劣化を除去することは太陽光に照射される長期使
用の保証としてきわめて重要であることが判明した。こ
れはこの半導体層としてＰ工Ｎ接合を有する光電変換装
置を作って１５０’Ｏ放置テストによっても劣化特性が
確認された。
以上の従来の技術によっては、光電変換装置は信Ｍ性上
においてもＡまた変換効率の観点においても十分ではな
く、低価格でありかつ反射を有効に利用して変換効率の
向上をはかシ、かつ信頼性の著しい向上が求められてい
た。
においてもＡまた変換効率の観点においても十分ではな
く、低価格でありかつ反射を有効に利用して変換効率の
向上をはかシ、かつ信頼性の著しい向上が求められてい
た。
これらの従来の欠点を前提（（本発明はなされたもので
ある。
ある。
第３図（Ａ）は本発明のたて断面図を示す。
図面において、透光性基板（１）を例えばガラスにより
設け、その上面Ｋｉ化スズを主成分とする第１のＣＴ
Ｆを真空蒸着法または気相法（プラズマ気相法を含む）
Ｋよｐ形成した。特にとのＯＴＦとその上面に形成する
Ｅ ｉｘｏ＋−、（０（ｘ＜ ’ｌ一般にはｘ＝０．７
〜０．８）のＰ型非単結晶半導体と接する面にアクセプ
タ型の酸化スズ（酸化アンチモンが１０％以下添加され
る）を主成分とする第１のＣＴＦを用いた。この厚さは
、この表面での反射を少なくするため、１０００〜５ｏ
ｏｏＸ好ましくは１５００〜２０００＾の厚さとした。
設け、その上面Ｋｉ化スズを主成分とする第１のＣＴ
Ｆを真空蒸着法または気相法（プラズマ気相法を含む）
Ｋよｐ形成した。特にとのＯＴＦとその上面に形成する
Ｅ ｉｘｏ＋−、（０（ｘ＜ ’ｌ一般にはｘ＝０．７
〜０．８）のＰ型非単結晶半導体と接する面にアクセプ
タ型の酸化スズ（酸化アンチモンが１０％以下添加され
る）を主成分とする第１のＣＴＦを用いた。この厚さは
、この表面での反射を少なくするため、１０００〜５ｏ
ｏｏＸ好ましくは１５００〜２０００＾の厚さとした。
さらにとのＯＴＦを工Ｔｏ （１５００〜２００ＯＡ）
−８ｎＯＬ（２００〜４００Ｋ） −Ｐ型−７９ｉ
Ｘ Ｃ１−Ｘという多重構造としてもよい。
−８ｎＯＬ（２００〜４００Ｋ） −Ｐ型−７９ｉ
Ｘ Ｃ１−Ｘという多重構造としてもよい。
さらにこの上面の非単結晶半導体層（３）はＰ型半導体
層（５０〜１５０Ａ）、工型半導体（０，２〜０．６μ
好ましくは０．３〜０．５μ〕およびＮ型半導体（５０
〜３０ＯＡ好ましくは７５〜１５０大の厚さの微結晶ま
たは多結晶珪素）を積層することによシＰ工Ｎ接合を構
成するように設け、上面（裏面）をＮ型のりし単結晶半
導体とした。この非単結晶半導体としてＰ工ＮＰ工ＩＪ
ａ １１ ＊ １ｉ ｐＩＮとタンデム構造としても
よい。
層（５０〜１５０Ａ）、工型半導体（０，２〜０．６μ
好ましくは０．３〜０．５μ〕およびＮ型半導体（５０
〜３０ＯＡ好ましくは７５〜１５０大の厚さの微結晶ま
たは多結晶珪素）を積層することによシＰ工Ｎ接合を構
成するように設け、上面（裏面）をＮ型のりし単結晶半
導体とした。この非単結晶半導体としてＰ工ＮＰ工ＩＪ
ａ １１ ＊ １ｉ ｐＩＮとタンデム構造としても
よい。
かかる非単結晶半導体は４００’Ｃ！以下の温度でのシ
ラン、Ｓｉ耳、５ｉＦＬを用いたプラズマ気相法（圧力
０．０１〜０．２ ｔ ｏ ｒ ｒ、高周波出力１〜１
５Ｗ（１３゜５６ＭＨｚ））Ｋよムまたは３００〜５０
０ＤＣでのＳ ｉＬ％を用いた減圧気相法（圧力０．１
〜５ｔｏｒｒ）Ｋよシ形成した。
ラン、Ｓｉ耳、５ｉＦＬを用いたプラズマ気相法（圧力
０．０１〜０．２ ｔ ｏ ｒ ｒ、高周波出力１〜１
５Ｗ（１３゜５６ＭＨｚ））Ｋよムまたは３００〜５０
０ＤＣでのＳ ｉＬ％を用いた減圧気相法（圧力０．１
〜５ｔｏｒｒ）Ｋよシ形成した。
するとこの非単結晶半導体中には水素またはハロゲン元
素を再結合中心中和用Ｋ１−２０原子チ含有し、それは
４００’Ｏ以上の温度で放出され、再結合中心が発生し
、電気特性に劣化現象がおきてしまうため、さらにこの
半導体部のＮ型半導体層上には４００°Ｃ以下好ましく
は３５０°Ｃ以下の温度にて酸化スズが１０重量係以下
添加された酸化インジューム（工Ｔｏ）を主成分とする
ｃＴＦを７ｏｏ〜２ｏｏＯＡの厚さ好ましくは９００〜
１３ｏｏ；の厚さに電子ビーム蒸着法により形成した。
素を再結合中心中和用Ｋ１−２０原子チ含有し、それは
４００’Ｏ以上の温度で放出され、再結合中心が発生し
、電気特性に劣化現象がおきてしまうため、さらにこの
半導体部のＮ型半導体層上には４００°Ｃ以下好ましく
は３５０°Ｃ以下の温度にて酸化スズが１０重量係以下
添加された酸化インジューム（工Ｔｏ）を主成分とする
ｃＴＦを７ｏｏ〜２ｏｏＯＡの厚さ好ましくは９００〜
１３ｏｏ；の厚さに電子ビーム蒸着法により形成した。
とのＣ１ＴＦは工ＴＯであり、かつ電子ビーム蒸着法を
用いているため、この工程の後１００６０以上の温度に
て加熱形成する必要がなくという特徴を有する。またＣ
ＶＤ法、スパッタ法、スプレー法等は４００°Ｃ以上の
ベーク工程を必要とする場合は用いることが不可能であ
った。
用いているため、この工程の後１００６０以上の温度に
て加熱形成する必要がなくという特徴を有する。またＣ
ＶＤ法、スパッタ法、スプレー法等は４００°Ｃ以上の
ベーク工程を必要とする場合は用いることが不可能であ
った。
さらに電子ビーム蒸着法においても、Ｎ型半導体層と相
性のよい、即ち再結合電流を大きく流し得る工ＴＯを用
いることにょシ、このＮ型半導体層の厚さを従来よシ知
られた３００〜５００＾ではなく１５０〜５ｏＸと薄く
することにょシ、このＮ型半導体層での反射光が吸収さ
れてしまうことを防いだ。
性のよい、即ち再結合電流を大きく流し得る工ＴＯを用
いることにょシ、このＮ型半導体層の厚さを従来よシ知
られた３００〜５００＾ではなく１５０〜５ｏＸと薄く
することにょシ、このＮ型半導体層での反射光が吸収さ
れてしまうことを防いだ。
さらにこの工ＴＯＫリンを同時Ｋ ＰＬ〜の状態で０．
０１〜１重量％添加し、電子ビーム蒸着を同時に行なう
と、このリンが工ＴｏとＮ型半導体層との間ｃオーム接
触性を高め、さらに工Ｔｏのシート抵抗を透光性を損な
うことがないため、この場合はＮ型半導体層を１０〜１
００λの厚さに薄くすることができた。
０１〜１重量％添加し、電子ビーム蒸着を同時に行なう
と、このリンが工ＴｏとＮ型半導体層との間ｃオーム接
触性を高め、さらに工Ｔｏのシート抵抗を透光性を損な
うことがないため、この場合はＮ型半導体層を１０〜１
００λの厚さに薄くすることができた。
かくの如くにして（３ＴＦを形成した後、この上面に真
空蒸着法またはＣＶＤ法によシ低価格材料である反射用
金属膜代表的にはアルミニューム士たけ銀（６）を０．
１〜２μの厚さに形成させた。真空蒸着は抵抗加熱ｔ−
たけ電子ビーム蒸着を用いた。
空蒸着法またはＣＶＤ法によシ低価格材料である反射用
金属膜代表的にはアルミニューム士たけ銀（６）を０．
１〜２μの厚さに形成させた。真空蒸着は抵抗加熱ｔ−
たけ電子ビーム蒸着を用いた。
ＣＶＤ法はＡ１（ａＱ、ｉｆｃはＡｌＣ１，全２００〜
３００１１Ｃニ加熱して、０．１〜１０ｔＯｒｒの減圧
ＣＶＤ法または室温〜１００°ＣでのプラズマＣＶＤ法
を用いて形成させた。銀を用いる場合は銀を５００〜２
００ＯＡ形成し、その上面にアルミニュームを０．５〜
３μ形成し材料原価を下げることが好ましい。
３００１１Ｃニ加熱して、０．１〜１０ｔＯｒｒの減圧
ＣＶＤ法または室温〜１００°ＣでのプラズマＣＶＤ法
を用いて形成させた。銀を用いる場合は銀を５００〜２
００ＯＡ形成し、その上面にアルミニュームを０．５〜
３μ形成し材料原価を下げることが好ましい。
かくの如くして第２図（４）の入射光００）Ｋ対し、反
射光（１０）の特性を第４図、第５図に示す。
射光（１０）の特性を第４図、第５図に示す。
第４図において、曲線α→は７００λの第２のＣＴＦ’
（第２図（５））を形成した場合であシ、曲線α→は１
０５０λの第２のＯＴＦを形成した場合である。また曲
線αＱは１４０ＯＮの厚さに形成した場合である。
（第２図（５））を形成した場合であシ、曲線α→は１
０５０λの第２のＯＴＦを形成した場合である。また曲
線αＱは１４０ＯＮの厚さに形成した場合である。
波長６００〜８００ｎｍにおいて、７０〜９０％の反射
を有している。さらに波長３００〜５００ｎｍ におい
て５〜１５％の反射しか有していない。これは第１のＣ
ＴＦを’７００″Ａとうすくし、また第２のＣＴＦを形
成しない場合の第２図曲線（６）ときわめて大きな差を
有している。さらに図面においてわかる如く、１０５０
Ａの厚さの曲線α→が６００〜８００ｎｍにおいて最も
反射率が大きく、この第２のＯＴＦ Ｋて９００〜１３
００Ａ ｉ ｆｃその中テモ１ｏＯＯ〜１１００Ｘにお
いて長波長光を有効に反射できることが判明した。
を有している。さらに波長３００〜５００ｎｍ におい
て５〜１５％の反射しか有していない。これは第１のＣ
ＴＦを’７００″Ａとうすくし、また第２のＣＴＦを形
成しない場合の第２図曲線（６）ときわめて大きな差を
有している。さらに図面においてわかる如く、１０５０
Ａの厚さの曲線α→が６００〜８００ｎｍにおいて最も
反射率が大きく、この第２のＯＴＦ Ｋて９００〜１３
００Ａ ｉ ｆｃその中テモ１ｏＯＯ〜１１００Ｘにお
いて長波長光を有効に反射できることが判明した。
また第１のＣＴＦを２０００Ｋを有しているため、３０
０〜５００ｎｍでの反射がなく、この短波長光の活性半
導体層への吸収が有効であることがわかる。
０〜５００ｎｍでの反射がなく、この短波長光の活性半
導体層への吸収が有効であることがわかる。
即ち本発明構造は５００ｎｍ以下の短波長は行きの光に
より十分吸収され、６００ｎｍ以上の長波長は反射後の
帰シの光によシ活性半導体層でフォトキャリアを発生さ
せれば半導体層の厚くなくてもよく、さらにこの長波長
光に対する鏡面効果は光電変換効率の向上を十分期待で
きることが判明した。
より十分吸収され、６００ｎｍ以上の長波長は反射後の
帰シの光によシ活性半導体層でフォトキャリアを発生さ
せれば半導体層の厚くなくてもよく、さらにこの長波長
光に対する鏡面効果は光電変換効率の向上を十分期待で
きることが判明した。
さらにこれらを１５０’Ｃ！、 、９６時間放置しても
、曲線αＯは瀘と誤差の範囲での変化しか変化が観察さ
レス、この第２のＣＴＦがアルミニュームとシリコンと
の反応の防止に役立っていることがわかった０ さらに本発明構造（第３図（Ａ））を用いて光電変換装
置を作製した場合の特性を以下に示す。
、曲線αＯは瀘と誤差の範囲での変化しか変化が観察さ
レス、この第２のＣＴＦがアルミニュームとシリコンと
の反応の防止に役立っていることがわかった０ さらに本発明構造（第３図（Ａ））を用いて光電変換装
置を作製した場合の特性を以下に示す。
構造は前記した如くガラス基板（１）上ＫＳｎＯ□（２
５魁）をｚｏｏｏＡ、５ｉＸＯ＋ｇ （ｘａ；０．８）
のＰ型半導体１００ Ａ、プラズマ気相法によるシリコ
ンエ型半導体１ｏｏｏｉ、（ｃＴＦのある場合）、Ｎ型
微結晶シリコン半導体１００１よりなる１つのＰ工Ｎ接
合を有する非単結晶半導体（３）、工Ｔｏよシなる第２
のＯＴ Ｆ （！５）を１０５０１および１４ｏｏＸ、
１．０μの厚さのアルミニュームの反射用電極によシ
設けた。さらに第１図のたて断面図の構造による従来例
と比較して以下にそのデータを示す。
５魁）をｚｏｏｏＡ、５ｉＸＯ＋ｇ （ｘａ；０．８）
のＰ型半導体１００ Ａ、プラズマ気相法によるシリコ
ンエ型半導体１ｏｏｏｉ、（ｃＴＦのある場合）、Ｎ型
微結晶シリコン半導体１００１よりなる１つのＰ工Ｎ接
合を有する非単結晶半導体（３）、工Ｔｏよシなる第２
のＯＴ Ｆ （！５）を１０５０１および１４ｏｏＸ、
１．０μの厚さのアルミニュームの反射用電極によシ
設けた。さらに第１図のたて断面図の構造による従来例
と比較して以下にそのデータを示す。
注 第１図（Ａ）の構造 第２図（Ａ）の構造Ｖｏｃ
０．８６Ｖ ０．９２Ｖ ０．
９０Ｖ工ｓｃ １３．７ｍＡ／ａｍＬ１６゜９ｍＡ／
ｃｍ’ １８．５ｍＡ／ｃｍ’ＦＦ ０．５
０ ０゜７２ ０．６４効率 ７．０
７チ １１．２％ １０．６チなお上記は真性面積１
ｃｍＬ（３，５ｃｍＸ３ｍｍ） トした□ Ｖｏｃ：開
放電圧、Ｉｓｃ：短絡電流、ＦＦ：曲線因子、効率；
ＡＭＩ ’（１ｏ０ｍＷ／ａｍ” ）の太陽光に対する
電気変換効率である。
０．８６Ｖ ０．９２Ｖ ０．
９０Ｖ工ｓｃ １３．７ｍＡ／ａｍＬ１６゜９ｍＡ／
ｃｍ’ １８．５ｍＡ／ｃｍ’ＦＦ ０．５
０ ０゜７２ ０．６４効率 ７．０
７チ １１．２％ １０．６チなお上記は真性面積１
ｃｍＬ（３，５ｃｍＸ３ｍｍ） トした□ Ｖｏｃ：開
放電圧、Ｉｓｃ：短絡電流、ＦＦ：曲線因子、効率；
ＡＭＩ ’（１ｏ０ｍＷ／ａｍ” ）の太陽光に対する
電気変換効率である。
以上の点から、本発明においては裏面のＮ型半導体層上
に７児〜２ｏｏｏＸ好ましくは９ｏｏ〜１３ｏ。
に７児〜２ｏｏｏＸ好ましくは９ｏｏ〜１３ｏ。
λの厚さの工ＴＯよシなる第２のＣＴＦを形成し、６０
０〜８００ｎｍの光の反射光特性をさらに有効に利用す
ることによシ、変換効率を約３チ向上させ得ることが明
らかになった。さらに裏面電極とじＣ７ＦＩ Ｉ羞Ｌｌ
Ａ ＋Ａ１：ｆＪｆ ｖ成させてもこれらの向上がみ
て られる。この結果を第９図に略記する。
０〜８００ｎｍの光の反射光特性をさらに有効に利用す
ることによシ、変換効率を約３チ向上させ得ることが明
らかになった。さらに裏面電極とじＣ７ＦＩ Ｉ羞Ｌｌ
Ａ ＋Ａ１：ｆＪｆ ｖ成させてもこれらの向上がみ
て られる。この結果を第９図に略記する。
即ち第５図において曲線α時は７００Ａの厚さの工Ｔｏ
を形成し、その上に銀を２０００λさらにアルミニュー
ムを１μ形成したものの反射光波長特性である。また曲
線αつは同様に工Ｔｏを１０５０λにした場合、曲線（
イ）は工Ｔ ’Ｏを１４００＾にした場合である。反射
光は全体的に第４図よシも刺子向上しているが、銀をギ
ｌヱ９ 高価である。やけシ曲線αつが６００〜８００
ｎｍにて最も反射が大きく −Ｋｔ４ Ｋ ！。
を形成し、その上に銀を２０００λさらにアルミニュー
ムを１μ形成したものの反射光波長特性である。また曲
線αつは同様に工Ｔｏを１０５０λにした場合、曲線（
イ）は工Ｔ ’Ｏを１４００＾にした場合である。反射
光は全体的に第４図よシも刺子向上しているが、銀をギ
ｌヱ９ 高価である。やけシ曲線αつが６００〜８００
ｎｍにて最も反射が大きく −Ｋｔ４ Ｋ ！。
があることがわかる。曲線Ｑ■は１５０°０１９６時間
放置したものの特性である。このことよシ鉱ｌ傘七餡 Ｙを用いてもイｄ頼性は全く劣化せず、むしろ１０００
時間放置にてはアルミニュームよシもさらにすぐれた高
−信頼性を有していることがわかった。Ｐ工Ｎ接合の光
電変換装置としてはアルミニュームＣｓ合と概略同様で
あった。
放置したものの特性である。このことよシ鉱ｌ傘七餡 Ｙを用いてもイｄ頼性は全く劣化せず、むしろ１０００
時間放置にてはアルミニュームよシもさらにすぐれた高
−信頼性を有していることがわかった。Ｐ工Ｎ接合の光
電変換装置としてはアルミニュームＣｓ合と概略同様で
あった。
即ち本発明においてはアルミニューム金属に対Ｉ７ては
本発明構造とすることにょシ初めて高信頼性特性を保証
できることが判明し、工業的な価値い０ 第３図（Ｂ）は本発明を用いた他の構造を示す。
本発明構造とすることにょシ初めて高信頼性特性を保証
できることが判明し、工業的な価値い０ 第３図（Ｂ）は本発明を用いた他の構造を示す。
即ち透光性絶縁基板（ガラス）（１）、この上の第１ノ
ｃＴＦ／２）、非単結晶半導体、第２ノｃＴＦ（５）、
裏面電極（６）、さらにこれらのすべてをおおった信頼
性向上のための５００〜２０００″Ａの厚さの窒化珪素
膜（１）、さらに耐湿防止機械損傷防止のためのテトラ
−、エホキシ等の透明樹脂（８）よシなっている。
ｃＴＦ／２）、非単結晶半導体、第２ノｃＴＦ（５）、
裏面電極（６）、さらにこれらのすべてをおおった信頼
性向上のための５００〜２０００″Ａの厚さの窒化珪素
膜（１）、さらに耐湿防止機械損傷防止のためのテトラ
−、エホキシ等の透明樹脂（８）よシなっている。
この上面にガラスを合わせたサンドウィッチ構造として
もよい。
もよい。
以上の構造において、１つの光電変換装置とセクメント
０］）を複数個直列に連結し、高い電圧を出させたもの
である。
０］）を複数個直列に連結し、高い電圧を出させたもの
である。
かかる集積化構造においても、第３図（Ａ）と同様の特
性を有せしめることができた。さらに窒化珪素（７）で
おおうことによシ、耐湿性での高信頼性を保証できるた
め、本発明構造によシ裏面電極での耐熱性の保証に加え
て高信頼性への寄与大であった。
性を有せしめることができた。さらに窒化珪素（７）で
おおうことによシ、耐湿性での高信頼性を保証できるた
め、本発明構造によシ裏面電極での耐熱性の保証に加え
て高信頼性への寄与大であった。
またこの第３図の構造において、非単結晶半導体層を５
ＩＸＣｒ−２（Ｐ型） −ｓｉ （１型およびＮ型）の
１つのＰＩＮ接合型、さらＫ Ｓ ｉｘｃ！、−、、（
Ｐ型）−８１（工型Ｎ型Ｐ型） −Ｅｌ ｉ ｘ Ｇ
ｅ ｌ−Ｘ （１型）−８ｉ（Ｎ型）というＰ工ＮＰ工
Ｎ接合型、さらにこれを多層にした構造に対しても本発
明は有効である。
ＩＸＣｒ−２（Ｐ型） −ｓｉ （１型およびＮ型）の
１つのＰＩＮ接合型、さらＫ Ｓ ｉｘｃ！、−、、（
Ｐ型）−８１（工型Ｎ型Ｐ型） −Ｅｌ ｉ ｘ Ｇ
ｅ ｌ−Ｘ （１型）−８ｉ（Ｎ型）というＰ工ＮＰ工
Ｎ接合型、さらにこれを多層にした構造に対しても本発
明は有効である。
第１図は従来の光電変換装置のたて断面図である。
第２図は本発明構造の光電変換装置のたて断面図を示す
。 第３図は従来の構造の光電変換装置で得られた波長−反
射率特性を示す。 第４図および第５図は第２図の本発明構造によって得ら
れた波長−反射率特性を示す。 和（Ｄ ３Ｑ０ ５００ Ｔｏ。 境支（？ｌ’＞Ｆｌ） 単２ω ′ＪＡ３０
。 第３図は従来の構造の光電変換装置で得られた波長−反
射率特性を示す。 第４図および第５図は第２図の本発明構造によって得ら
れた波長−反射率特性を示す。 和（Ｄ ３Ｑ０ ５００ Ｔｏ。 境支（？ｌ’＞Ｆｌ） 単２ω ′ＪＡ３０
Claims (1)
- １、透光性基板と該基板上の透光性導電膜よシなる第１
の電極と、該電極上の少なくとも１つのＰ工ＮまたはＰ
Ｎ接合を有する光起電力発生用の非単結晶半導体と、該
半導体上に第２の電極とを有する光電変換装置の作製方
法にオイて、４００９Ｃ以下の温度でのプラズマ気相反
応法または２５０〜５００°Ｃの温度での減圧気相法に
より、前記非単結晶半導体層であってかつ該半導体層の
上ＫＮ型の非単結晶半導体層を形成させる工程と、該Ｎ
型半導体層主ニ電子ビーム蒸着法または気相法により４
５０°Ｃ以下の温度にて酸化スズが１０重重量風下添加
された酸化インジュームを主成分とする透光性導電膜を
７００〜２０００＾の厚さに形成させる工程と、該工程
の後、前記透光性導電膜よに４５０°Ｃ以下の温度にて
銀またはアルミニュームを主成分とする反射用金属膜を
形成する工程とを有することを特徴とする光電変換半導
体装置の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57204178A JPS5994472A (ja) | 1982-11-20 | 1982-11-20 | 光電変換半導体装置の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57204178A JPS5994472A (ja) | 1982-11-20 | 1982-11-20 | 光電変換半導体装置の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994472A true JPS5994472A (ja) | 1984-05-31 |
Family
ID=16486126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57204178A Pending JPS5994472A (ja) | 1982-11-20 | 1982-11-20 | 光電変換半導体装置の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994472A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4900370A (en) * | 1986-02-25 | 1990-02-13 | Fuji Electric Corporate Research And Development Ltd. | Solar battery |
| FR2771855A1 (fr) * | 1997-12-01 | 1999-06-04 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de photodetection, procede de fabrication de ce dispositif et application a la detection multispectrale |
| NL1024437C2 (nl) * | 2003-10-02 | 2005-04-05 | Tno | Coating welke is aangebracht op een substraat, een zonnecel, en werkwijze voor het aanbrengen van de coating op het substraat. |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5621467B2 (ja) * | 1976-04-08 | 1981-05-19 |
-
1982
- 1982-11-20 JP JP57204178A patent/JPS5994472A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5621467B2 (ja) * | 1976-04-08 | 1981-05-19 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4900370A (en) * | 1986-02-25 | 1990-02-13 | Fuji Electric Corporate Research And Development Ltd. | Solar battery |
| FR2771855A1 (fr) * | 1997-12-01 | 1999-06-04 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de photodetection, procede de fabrication de ce dispositif et application a la detection multispectrale |
| EP0923141A1 (fr) * | 1997-12-01 | 1999-06-16 | Commissariat A L'energie Atomique | Dispositif de photodétection, procédé de fabrication de ce dispositif et application à la détection multispectrale. |
| NL1024437C2 (nl) * | 2003-10-02 | 2005-04-05 | Tno | Coating welke is aangebracht op een substraat, een zonnecel, en werkwijze voor het aanbrengen van de coating op het substraat. |
| WO2005036659A3 (en) * | 2003-10-02 | 2006-07-06 | Schappelijk Onderzoek Tno Nl O | Coating which is applied to a substrate a solar cell and method for applying the coating to the substrate |
| US7718091B2 (en) | 2003-10-02 | 2010-05-18 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Coating which is applied to substrate, a solar cell, and method for applying the coating to the substrate |
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