JPS5994475A - 光電変換半導体装置 - Google Patents
光電変換半導体装置Info
- Publication number
- JPS5994475A JPS5994475A JP57204177A JP20417782A JPS5994475A JP S5994475 A JPS5994475 A JP S5994475A JP 57204177 A JP57204177 A JP 57204177A JP 20417782 A JP20417782 A JP 20417782A JP S5994475 A JPS5994475 A JP S5994475A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type
- thickness
- semiconductor layer
- semiconductor
- photoelectric conversion
- 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
Links
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
- 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
-
- 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
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- 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の透光性導電膜より
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ＣＮ型半導体層に密接してフ０ＯＮ２０
００５Ｌ好ましくは９００〜１３００Ｘｃ厚さを有する
第２の透光性導電膜（以下単にＯＴＦ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Ｋ ５５０〜８００ｎｍ Ｃ
波長の光を裏面のＯＴＦおよびその上の反射用金属によ
シ反射して、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める。
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ＣＮ型半導体層に密接してフ０ＯＮ２０
００５Ｌ好ましくは９００〜１３００Ｘｃ厚さを有する
第２の透光性導電膜（以下単にＯＴＦ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Ｋ ５５０〜８００ｎｍ Ｃ
波長の光を裏面のＯＴＦおよびその上の反射用金属によ
シ反射して、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める。
この発明はかくの如き、裏面の反射を５５０〜８００ｎ
ｍの波長Ｃ光をさらに積極的に用いるに加えて、Ｎ型半
導体層を光吸収侮純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％（以下単にチという）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。
ｍの波長Ｃ光をさらに積極的に用いるに加えて、Ｎ型半
導体層を光吸収侮純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％（以下単にチという）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はＯＶＤ法（プラズ
マ気相法を含む）Ｋよシフ００〜２０００＾好ましくは
９００〜１３００′ＡＣ厚さに形成したものである。
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はＯＶＤ法（プラズ
マ気相法を含む）Ｋよシフ００〜２０００＾好ましくは
９００〜１３００′ＡＣ厚さに形成したものである。
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
裏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０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１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。
む非単結晶半導体を用いた光電変換装置において、その
裏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０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１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）、その上面に
酸化スズ膜０ＣＴＦ （厚さ’７００λ）、さらＫＰ工
Ｎ接合またはＰ工ＮＰ工Ｎ・・・・Ｐ工Ｎを有するＥｌ
ｉ、５ｉｘ０．４（Ｐ型）−Ｅｌｉ（１型およびＮ型）
または５ｉｘＯ＋−ｃ（Ｐ型）−８ｉ（工型Ｎ型Ｐ型）
ｓ １ｘ ＧｅｚＪ工型Ｎ工型構造を有する非単結
晶半導体（３）、さらにその上面Ｖζ裏面電極（８）が
真壁蒸着法で作られている０しかしこの裏面電極は一般
にシリコン半導体膜（３）Ｋ密接したアルミニューム（
４）よシなっている。
酸化スズ膜０ＣＴＦ （厚さ’７００λ）、さらＫＰ工
Ｎ接合またはＰ工ＮＰ工Ｎ・・・・Ｐ工Ｎを有するＥｌ
ｉ、５ｉｘ０．４（Ｐ型）−Ｅｌｉ（１型およびＮ型）
または５ｉｘＯ＋−ｃ（Ｐ型）−８ｉ（工型Ｎ型Ｐ型）
ｓ １ｘ ＧｅｚＪ工型Ｎ工型構造を有する非単結
晶半導体（３）、さらにその上面Ｖζ裏面電極（８）が
真壁蒸着法で作られている０しかしこの裏面電極は一般
にシリコン半導体膜（３）Ｋ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
られるのは、材料的に低価格でちゃ、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。
られるのは、材料的に低価格でちゃ、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
ノクロメータ（日立３３０型）を用い、入射光（１０）
の波長を変え、反射光（ｘ ｄ）を調ベア’Ｃｏその結
果が第２図に示されている０ 第２図は第１図の構造において、ガラス基板（１）上に
７００＾の厚さく７： 工ＴＯを設け、さらに半導体層
（３）を１０００１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お
る。さらにこの形成直後の特性を（２）に示している。
ノクロメータ（日立３３０型）を用い、入射光（１０）
の波長を変え、反射光（ｘ ｄ）を調ベア’Ｃｏその結
果が第２図に示されている０ 第２図は第１図の構造において、ガラス基板（１）上に
７００＾の厚さく７： 工ＴＯを設け、さらに半導体層
（３）を１０００１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お
る。さらにこの形成直後の特性を（２）に示している。
７００〜８００ｎｍ（７；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〜
６００ｎｍＫ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。また
２００〜５００ｎｍで２０〜３０％の反射を有し、これ
は第１のＯＴＦが７００１の十分な厚さを有していない
ためである。
射をするが、太陽光の最も有効な波長領域即ち５００〜
６００ｎｍＫ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。また
２００〜５００ｎｍで２０〜３０％の反射を有し、これ
は第１のＯＴＦが７００１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’ｏ、２４時間放置した場合、この特性（
６）は員となシ、６００〜８００ｎｍにおいても一反射
が約２０ｑ６とほとんどなくなってしまうことがわかっ
た。ころは信頼性低下を誘発する大きな要因であフ、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°０放置テストによっても劣化特性が確認
された。
試料を１５０’ｏ、２４時間放置した場合、この特性（
６）は員となシ、６００〜８００ｎｍにおいても一反射
が約２０ｑ６とほとんどなくなってしまうことがわかっ
た。ころは信頼性低下を誘発する大きな要因であフ、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°０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、光電変換装置は信頼性上
においても、また変換効率の観点においても十分ではな
く、低価格でちゃ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、また変換効率の観点においても十分ではな
く、低価格でちゃ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に本発明はなされたものであ
る。
る。
第３図（４）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シ
設け、その土面に酸化スズを主成分とする第１の０ＴＩ
Ｆを真空蒸着法または気相法（プラズマ気相法を含む）
Ｋよシ形成した。特にこの０ＴＩＩ’とその上面に形成
する５ｉｘｔｈ−、ｃ（０＜ｘ＜ １一般には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チ以下添加さ
れる）を主成分とする第１のＯＴＦを用いた。この厚さ
は、この表面での反射を少なくす飴ｔめ、１０００〜３
０００＾好ましくは１５００〜２０００＾の厚さとした
０さらにこのＯＴＦを工Ｔｏ （１，５００〜２０００
ｍ） −８ｎＯｚ（２００〜４００＾）−Ｐ型−８ｉ
ｘ Ｃ，Ｌという多重構造としてもよい０さらにこの上
面の非単結晶半導体層（３）はＰ型牛導体層（５０〜１
５０入）、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（５０〜３００＾好
ましくは７５〜１５０λＣ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接合を栴−成するよう
に設け、上面（裏面）をＮ型の非単結晶半導体とした０
この非単結晶半導体としてＰ工ＮＰ工Ｎ１１＠１１・Ｐ
工Ｎとタンデム構造としてもよい。
設け、その土面に酸化スズを主成分とする第１の０ＴＩ
Ｆを真空蒸着法または気相法（プラズマ気相法を含む）
Ｋよシ形成した。特にこの０ＴＩＩ’とその上面に形成
する５ｉｘｔｈ−、ｃ（０＜ｘ＜ １一般には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チ以下添加さ
れる）を主成分とする第１のＯＴＦを用いた。この厚さ
は、この表面での反射を少なくす飴ｔめ、１０００〜３
０００＾好ましくは１５００〜２０００＾の厚さとした
０さらにこのＯＴＦを工Ｔｏ （１，５００〜２０００
ｍ） −８ｎＯｚ（２００〜４００＾）−Ｐ型−８ｉ
ｘ Ｃ，Ｌという多重構造としてもよい０さらにこの上
面の非単結晶半導体層（３）はＰ型牛導体層（５０〜１
５０入）、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（５０〜３００＾好
ましくは７５〜１５０λＣ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接合を栴−成するよう
に設け、上面（裏面）をＮ型の非単結晶半導体とした０
この非単結晶半導体としてＰ工ＮＰ工Ｎ１１＠１１・Ｐ
工Ｎ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°０以下の温度でのシラ
ン、Ｅｔｉｌｌ：、５ｉＦＬを用いたプラズマ気相法（
圧力０−０１．〜Ｏ−２ｔ Ｏｒ ｒｚ高周波出力１〜
１５Ｗ（１３゜５６ＭＨｚ））により、または３００〜
５００６Ｃでのｓｉ２＠用いた減圧気相法（圧力０．１
〜５ｔｏｒｒ）Ｋよ）形成した。
ン、Ｅｔｉｌｌ：、５ｉＦＬを用いたプラズマ気相法（
圧力０−０１．〜Ｏ−２ｔ Ｏｒ ｒｚ高周波出力１〜
１５Ｗ（１３゜５６ＭＨｚ））により、または３００〜
５００６Ｃでのｓｉ２＠用いた減圧気相法（圧力０．１
〜５ｔｏｒｒ）Ｋよ）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に１〜２０原子チ含有し、それは
４００６０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４００６０以下好ましく
は３５０°Ｃ以下の温度にて酸化スズが１０重量％以下
添加された酸化インジューム（工ＴＯ）を主成分とする
ＯＴ’Ｆをフｏｏ−％−２００ＯＡの厚さ好ましくは９
００〜１３００Ａの厚さに電子ビーム蒸着法によシ形成
した。
素を再結合中心中和用に１〜２０原子チ含有し、それは
４００６０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４００６０以下好ましく
は３５０°Ｃ以下の温度にて酸化スズが１０重量％以下
添加された酸化インジューム（工ＴＯ）を主成分とする
ＯＴ’Ｆをフｏｏ−％−２００ＯＡの厚さ好ましくは９
００〜１３００Ａの厚さに電子ビーム蒸着法によシ形成
した。
このＯＴＦ’は工Ｔｏであυ、かつ電子ビーム蒸着法を
用いているため、この工程の後１００’Ｏ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Ｏ
ＶＤ法、スパッタ法、スプレー法等は４００’Ｏ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１００’Ｏ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Ｏ
ＶＤ法、スパッタ法、スプレー法等は４００’Ｏ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
いることによシ、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１５０〜５０＾と薄く
することによシ、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
いることによシ、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１５０〜５０＾と薄く
することによシ、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。
さらにとの工ＴＯにリンを同時ＫＰＬＯ，の状態で０．
０１〜１重量％添加し、電子ビーム蒸溜を同時に行なう
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
ｏｏＸの厚さに薄くすることができた。
０１〜１重量％添加し、電子ビーム蒸溜を同時に行なう
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
ｏｏＸの厚さに薄くすることができた。
かくの如くにしてＯＴＦを形成した後、この上面に真空
蒸着法またはＯＶＤ法によシ低価格材料である反射用金
Ｊｉ４膜代表的にはアルミニュームまたは銀（６）を０
．１〜２μの厚さに形成させた。真空蒸着は抵抗加熱ま
たは電子ビーム蒸着を用いた。
蒸着法またはＯＶＤ法によシ低価格材料である反射用金
Ｊｉ４膜代表的にはアルミニュームまたは銀（６）を０
．１〜２μの厚さに形成させた。真空蒸着は抵抗加熱ま
たは電子ビーム蒸着を用いた。
ＯＶＤ法はＡ１（ＯＱまたはＡ１０’ｌ、を２００−３
００’Ｏに加熱して、０．１〜１ｏｔｏｒｒ ＣＤ減圧
ＯＶＤ法または室温〜１００°０でのプラズマ気相法を
用いて形成させた。銀を用いる場合は銀を５００−２０
００Ｘ形成し、その上面にアルミニュームを０．５〜３
μ形成し材料原価を下げることが好ましい。
００’Ｏに加熱して、０．１〜１ｏｔｏｒｒ ＣＤ減圧
ＯＶＤ法または室温〜１００°０でのプラズマ気相法を
用いて形成させた。銀を用いる場合は銀を５００−２０
００Ｘ形成し、その上面にアルミニュームを０．５〜３
μ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αＯ）Ｋ対し、反
射光αＯ）Ｃ特性を第４図、第５図に示す。
射光αＯ）Ｃ特性を第４図、第５図に示す。
第４図において、曲線収→は７００λの第２の０ＴＩＦ
（第２図（５））を形成した場合であシ、曲線（ト）は
１０５０＾の第２＋ｐＯＴＦを形成した場合である。ま
た曲線αＱは１４００λ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（ト）は
１０５０＾の第２＋ｐＯＴＦを形成した場合である。ま
た曲線αＱは１４００λの厚さに形成した場合である。
波長６００〜８００ｎｍＶｃ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
ＣＯＴＦをフＯＯ＾とうすくし、また第２のＯＴＦを形
成しない場合の第２図曲線（２）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＃（１１が６００〜８００ｎｍにおいて最
も反射率が大きく、この第２の０ＴＩＰ Ｋて９００〜
’１３００Ａまたその中でも１０００〜１ｘｏｏＸにお
いて長波長光を有効に反射できることが判明した。
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
ＣＯＴＦをフＯＯ＾とうすくし、また第２のＯＴＦを形
成しない場合の第２図曲線（２）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＃（１１が６００〜８００ｎｍにおいて最
も反射率が大きく、この第２の０ＴＩＰ Ｋて９００〜
’１３００Ａまたその中でも１０００〜１ｘｏｏＸ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 ｔ−２０００＾を有しているため、
３００〜５００ｎｍ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。
３００〜５００ｎｍ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
よシ十分吸収され、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
せれば牛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。
よシ十分吸収され、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
せれば牛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。
れす、この第２のＯＴＦ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つ？’Ｃ。
の反応の防止に役立っていることがわかつ？’Ｃ。
さらに本発明構造（第３図（４））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。
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ＫＳｎＯ２（２
５的）を２０００＾、日ｉ ｘ （１−ｎ （Ｘ −０
，８）のＰ型半導体１００＾、プラズマ気相法によるシ
リコンエ型半導体４ｏｏｏｉ （ＯＴＦのある場合）、
Ｎ型微結晶シリコン半導体１００又よりなる１つＣＰ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 ＩＩ’ （５）を１０５０＾および１４ｏ
ｏＸ、 １．０／Ｊ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
る従来例と比較条件 従来例 裏？０ＴＩ
Ｆ 。
５的）を２０００＾、日ｉ ｘ （１−ｎ （Ｘ −０
，８）のＰ型半導体１００＾、プラズマ気相法によるシ
リコンエ型半導体４ｏｏｏｉ （ＯＴＦのある場合）、
Ｎ型微結晶シリコン半導体１００又よりなる１つＣＰ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 ＩＩ’ （５）を１０５０＾および１４ｏ
ｏＸ、 １．０／Ｊ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
る従来例と比較条件 従来例 裏？０ＴＩ
Ｆ 。
’１０５０Ａ １４００Ａ
活６性半導体鳳
４０００Ａ ５０００Ａ
注 第１図体）の構造 第２図（４）の構造Ｖｏａ
０．８６Ｖ ０．９２Ｖ ０
．９０Ｖ工ｅｃ ７３．７ｍＡ／Ｑｍ” １６−
９ｍＡ／ＱｍＬ １Ｂ、５ｍＡ／Ｑｍ’ＦＩＴ’
０．６０ ０．’／２ ０．
６４効率 ７．０７％ １１．２チ １０．６％
なお上記は真性面積１ｃｍＬ（３，５ｃｍＸ３ｍｍ）と
した。Ｖｏｃ：開放電圧、工８Ｃ；短絡電流、１？’Ｆ
；曲線因子、効率： ＡＭＩ （１０ｏｍｗ／ｃ ｍＬ
） Ｃ太陽光に対する電気変換効率である。
０．８６Ｖ ０．９２Ｖ ０
．９０Ｖ工ｅｃ ７３．７ｍＡ／Ｑｍ” １６−
９ｍＡ／ＱｍＬ １Ｂ、５ｍＡ／Ｑｍ’ＦＩＴ’
０．６０ ０．’／２ ０．
６４効率 ７．０７％ １１．２チ １０．６％
なお上記は真性面積１ｃｍＬ（３，５ｃｍＸ３ｍｍ）と
した。Ｖｏｃ：開放電圧、工８Ｃ；短絡電流、１？’Ｆ
；曲線因子、効率： ＡＭＩ （１０ｏｍｗ／ｃ ｍＬ
） Ｃ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Ｎｆｆ１半導体
層上にフＯＯ〜２０００λ好ましくは９００〜１３００
Ａの厚さの工ＴＯよシなる第２のＯＴ１！’を形成し、
６００〜８００ｎｍの光の反射光特性をさら（（有効に
利用することによシ、変換効率を約３チ向上させられる
。この結果を第５図に略記する０即ち第５図において曲
線に）は’７００＾の厚さＣＩＴＯを形成し、その上に
銀を２０００大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呻は同様に工Ｔ
ｏを１０５０１にした場合、曲線（イ）は工ＴＯを１４
００１にした場合である。反射光は全体的に第４図より
も刺子向上しているが、銀を４７２ ｇ、 高価であ
る０やは９曲線（６）が６００〜８００ｎｍにて最も反
射が大きく嶺池醍（があることがわかる。曲線Ｑ１）は
１５ｄ′０１９６時間放置したものの特性である。この
ことより右ｉＬ＃４千湯を用いても信頼性は全く劣化せ
ず、むしろ１０００時間放置にてはアルミニュームより
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ニームＣ
場合と概略同様でちった０ 即ち本発明においてはアルミニューム金属に対しては本
発明構造とすることＫより初めτ高信頼性特性を保証で
きることが判明し、工業的外価値い０ 第３図０３）は本発明を用いた他の構造を示す。
層上にフＯＯ〜２０００λ好ましくは９００〜１３００
Ａの厚さの工ＴＯよシなる第２のＯＴ１！’を形成し、
６００〜８００ｎｍの光の反射光特性をさら（（有効に
利用することによシ、変換効率を約３チ向上させられる
。この結果を第５図に略記する０即ち第５図において曲
線に）は’７００＾の厚さＣＩＴＯを形成し、その上に
銀を２０００大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呻は同様に工Ｔ
ｏを１０５０１にした場合、曲線（イ）は工ＴＯを１４
００１にした場合である。反射光は全体的に第４図より
も刺子向上しているが、銀を４７２ ｇ、 高価であ
る０やは９曲線（６）が６００〜８００ｎｍにて最も反
射が大きく嶺池醍（があることがわかる。曲線Ｑ１）は
１５ｄ′０１９６時間放置したものの特性である。この
ことより右ｉＬ＃４千湯を用いても信頼性は全く劣化せ
ず、むしろ１０００時間放置にてはアルミニュームより
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ニームＣ
場合と概略同様でちった０ 即ち本発明においてはアルミニューム金属に対しては本
発明構造とすることＫより初めτ高信頼性特性を保証で
きることが判明し、工業的外価値い０ 第３図０３）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） （’ｌ）、この上の第
１ ｔｖ ＯＴＦ （２）、非単結晶半導体、第２のＯ
Ｔ Ｆ （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５００〜２０ＱＯＡの
厚さの窒化珪素膜（’ｉ’）、さらに耐湿防止機械損傷
防止のためのテトラ−、エポキシ等の透明樹脂（８）よ
りなっているＱ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。
１ ｔｖ ＯＴＦ （２）、非単結晶半導体、第２のＯ
Ｔ Ｆ （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５００〜２０ＱＯＡの
厚さの窒化珪素膜（’ｉ’）、さらに耐湿防止機械損傷
防止のためのテトラ−、エポキシ等の透明樹脂（８）よ
りなっているＱ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。
以上の構造において、１つの光電変換装置とセフメン）
＜１１）を複数個直列に連結し、高い電圧を出させたも
のである。
＜１１）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（ト）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（ツ）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０ またこの第３図の構造において、非単結晶半導体層をＳ
ｉ Ｘ Ｏ、−７Ｆ （Ｐ型）−８１（１型およびＮ
型）の１つのＰ工Ｎ接合屋、さらにＳ ｉ Ｘ Ｏｔ−
７（（Ｐ型）−８１（工型Ｎ型Ｐ型）−８１：ｃＧｅ、
＜（１型）−８ｉ（Ｎ型〕というＰ工ＮＰＩＮ接合型、
さらｋこれを多層にしｆｃＩ＃造に対しても本発明は有
効である。
性を有せしめることができた。さらに窒化珪素（ツ）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０ またこの第３図の構造において、非単結晶半導体層をＳ
ｉ Ｘ Ｏ、−７Ｆ （Ｐ型）−８１（１型およびＮ
型）の１つのＰ工Ｎ接合屋、さらにＳ ｉ Ｘ Ｏｔ−
７（（Ｐ型）−８１（工型Ｎ型Ｐ型）−８１：ｃＧｅ、
＜（１型）−８ｉ（Ｎ型〕というＰ工ＮＰＩＮ接合型、
さらｋこれを多層にしｆｃＩ＃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０
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図は第に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。 葦１１り 岑２Ｃ刀 孝３の
。 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図は第に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。 葦１１り 岑２Ｃ刀 孝３の
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、透光性基板と、該基板上の第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型半導体上に７００〜２ｏｏｏＸの
厚さを有する第２の透光性導電膜と該膜上の反射用金属
層よシなる第２の電極とを有することを特徴とする光電
変換半導体装置。、 ２、特許請求の範囲第１項において、非単結晶半導体は
０．２〜０．５μの厚さの工型半導体層と該半導体層上
の５０〜３００Ａの厚さの微結晶または多結晶構造を有
するＮ型半導体層を有し、前記Ｎ型半導体層上に酸化ス
ズが１０重量％以下に添加された酸化インジュームを主
成分とする第２の透光性導電膜と、該膜上にアルミニュ
ームまたは銀を主成分とする反射用金属層とを有するこ
とを特徴とする光電変換半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57204177A JPS5994475A (ja) | 1982-11-20 | 1982-11-20 | 光電変換半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57204177A JPS5994475A (ja) | 1982-11-20 | 1982-11-20 | 光電変換半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994475A true JPS5994475A (ja) | 1984-05-31 |
Family
ID=16486110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57204177A Pending JPS5994475A (ja) | 1982-11-20 | 1982-11-20 | 光電変換半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994475A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6254971A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50123286A (ja) * | 1974-03-11 | 1975-09-27 |
-
1982
- 1982-11-20 JP JP57204177A patent/JPS5994475A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50123286A (ja) * | 1974-03-11 | 1975-09-27 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6254971A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9825191B2 (en) | Passivation of light-receiving surfaces of solar cells with high energy gap (EG) materials | |
| US5123968A (en) | Tandem photovoltaic solar cell with III-V diffused junction booster cell | |
| EP0042467A2 (en) | Tandem solar cell | |
| JP3469729B2 (ja) | 太陽電池素子 | |
| JPS6249672A (ja) | アモルフアス光起電力素子 | |
| KR20070119702A (ko) | 태양 전지 | |
| JP2017520928A (ja) | 太陽電池セル | |
| JPH0656883B2 (ja) | 半導体装置 | |
| US4922218A (en) | Photovoltaic device | |
| US4360702A (en) | Copper oxide/N-silicon heterojunction photovoltaic device | |
| JP3025392B2 (ja) | 薄膜太陽電池とその製造方法 | |
| JPH05102504A (ja) | 光起電力素子 | |
| JP2002261313A (ja) | 薄膜光電変換モジュール | |
| JPS5994475A (ja) | 光電変換半導体装置 | |
| CN102197491B (zh) | 用于局部触点接通和局部掺杂半导体层的方法 | |
| JPH0424878B2 (ja) | ||
| JPS62247574A (ja) | 光起電力装置 | |
| JPS5994472A (ja) | 光電変換半導体装置の作製方法 | |
| JPS6143872B2 (ja) | ||
| JP2009194386A (ja) | 光起電モジュールおよびその製造方法 | |
| JPH0574951B2 (ja) | ||
| JPS58111379A (ja) | 薄膜太陽電池 | |
| JPS6152992B2 (ja) | ||
| JPH0548127A (ja) | 非晶質シリコン太陽電池及びその製造方法 | |
| KR100237183B1 (ko) | 금속-반도체 광소자 |