JPS60180175A - 光起電力素子 - Google Patents
光起電力素子Info
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- JPS60180175A JPS60180175A JP59033003A JP3300384A JPS60180175A JP S60180175 A JPS60180175 A JP S60180175A JP 59033003 A JP59033003 A JP 59033003A JP 3300384 A JP3300384 A JP 3300384A JP S60180175 A JPS60180175 A JP S60180175A
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- 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
- H10F10/16—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers
- H10F10/164—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers comprising heterojunctions with Group IV materials, e.g. ITO/Si or GaAs/SiGe photovoltaic cells
-
- 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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- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having 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
- 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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- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
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- H10F77/10—Semiconductor bodies
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- 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】
〔技術分野〕
本発明は、紫外線、可視光線、赤外線等の電磁波の刺激
を受けて効率良く、光起電力を発生する新しい構造の光
起電力素子に関する。
を受けて効率良く、光起電力を発生する新しい構造の光
起電力素子に関する。
従来、光起電力素子として、Ｃ−８ｉ 、ＧａＡｓ 。
ハ
ＩｎＰ 、 ＣｄＴｅ 、Ｃｕ１ｎＳｅｌを用いた薄膜
あるいは厚膜タイプのものが研究され、一部には実用化
が進んでいるものがある。特に最近、水素化アモルファ
スシリコン（［ａ−８ｉ：ＨＪと記ス）はアモルフイく
。
あるいは厚膜タイプのものが研究され、一部には実用化
が進んでいるものがある。特に最近、水素化アモルファ
スシリコン（［ａ−８ｉ：ＨＪと記ス）はアモルフイく
。
アス材料である為大面積比が容易であることに加えてＰ
−ｎ制御が出来る為に、光起電力素子を形成する為の材
料として注目されている。ａ−８ｉ：Ｈを用いた光起電
力素子が活発に研究される理由祉、ａ−８ｉ：ＨがＣ−
８ｉに比べて、次のような種々のメリットを内在させて
いるためである。即ち、■ ａ−８ｉ−Ｈけ構造が非晶
質であるが故に光吸収の選択側が成立せず、従って光吸
収係数が非常に太き（、通常のＣ−８ｉの約１／２００
の厚みでも充分な光吸収を示す０ ■薄くても充分な光吸収を示すことから、薄膜作製原料
が少な（てすみ、省資源につながる。
−ｎ制御が出来る為に、光起電力素子を形成する為の材
料として注目されている。ａ−８ｉ：Ｈを用いた光起電
力素子が活発に研究される理由祉、ａ−８ｉ：ＨがＣ−
８ｉに比べて、次のような種々のメリットを内在させて
いるためである。即ち、■ ａ−８ｉ−Ｈけ構造が非晶
質であるが故に光吸収の選択側が成立せず、従って光吸
収係数が非常に太き（、通常のＣ−８ｉの約１／２００
の厚みでも充分な光吸収を示す０ ■薄くても充分な光吸収を示すことから、薄膜作製原料
が少な（てすみ、省資源につながる。
■Ｐ、ｎ制御が比較的簡単な方法で達成される。
つまり、ＳｉＨ４原料ガス中にＰＨｓあるいはＢｇＨａ
等のガスを混合しておけば、グロー放電分解反応時にＰ
又はＢが充分薄膜中に取り込まれ、ｎ型又はＰ型の半導
体薄膜を形成することが出来る０ ■製造コスト、製造エネルギーが少ない為に光起電力素
子自身のコスト及びエネルギー消却が短時間で済み、そ
れ以後はエネルギーゲイン（ｇａｉｎ ）となる。
等のガスを混合しておけば、グロー放電分解反応時にＰ
又はＢが充分薄膜中に取り込まれ、ｎ型又はＰ型の半導
体薄膜を形成することが出来る０ ■製造コスト、製造エネルギーが少ない為に光起電力素
子自身のコスト及びエネルギー消却が短時間で済み、そ
れ以後はエネルギーゲイン（ｇａｉｎ ）となる。
ａ−８ｉ：Ｈを用いた光起電力素子の構造としては、■
ショットキー障壁型、■金属／絶縁層／ａ−８ｉ：Ｈ型
、■ａ−８ｉ：ＨのＰ−ｉ−ｎ接合型等、＃（ア７）が
、前２者に関しては、金属を表面電極として利用する為
、金属の光反射率が一般に太き（、半導体層に達する光
量は金属の種類、堆積厚みによつって制限されてしまい
、効率低下の原因となる。
ショットキー障壁型、■金属／絶縁層／ａ−８ｉ：Ｈ型
、■ａ−８ｉ：ＨのＰ−ｉ−ｎ接合型等、＃（ア７）が
、前２者に関しては、金属を表面電極として利用する為
、金属の光反射率が一般に太き（、半導体層に達する光
量は金属の種類、堆積厚みによつって制限されてしまい
、効率低下の原因となる。
そこで現在、一般に開発が進んでいるのは、■のＰ−ｉ
−ｎ型光起電力素子である。その電極を含めた素子構造
は種々発表されているが、その代表的なものは、金属／
ｎ−１−Ｐ構造／ＩＴＯ／ガラス、あるいはＩＴＯ／ｎ
−１−Ｐ構造／金属型であ６０光起電力素子の最重要課
題の１つは、光電変換効率の向上であるが、最近の報告
では、薄膜太陽電池として効率が１０チを越すものが出
現している。この最近の効率の向上は、ｉ層の不純物準
位の除去と、スペクトル感度の向上によるものである。
−ｎ型光起電力素子である。その電極を含めた素子構造
は種々発表されているが、その代表的なものは、金属／
ｎ−１−Ｐ構造／ＩＴＯ／ガラス、あるいはＩＴＯ／ｎ
−１−Ｐ構造／金属型であ６０光起電力素子の最重要課
題の１つは、光電変換効率の向上であるが、最近の報告
では、薄膜太陽電池として効率が１０チを越すものが出
現している。この最近の効率の向上は、ｉ層の不純物準
位の除去と、スペクトル感度の向上によるものである。
光照射側のａ−８ｉＣやａ−８ｉＮを用いて、窓効果を
もたせることでスペクトル感度を向上させると共にキャ
リアーの逆拡散の防止を図っている。また、ｉ層への不
純物混入を防止する手段としては、３室分離型反応装置
を利用する方法が提案され、実用化が進んでいる。スペ
クトル感度を上げるためのａ−８ｉＣ、ａ−８ｉＮ の
応用は大きな前進ではあるが、これらを窓層として用い
たとしても、そのスペクトル感度が太陽光あるいは室内
灯の全波長領域に広げることは困維である。つまり、窓
層として理想的には光吸収のない、ワイドバンドギャッ
プ材料が望まれるが、現在までのところ、窓層としてａ
−８ｉＣ、ａ−８ｉＮ の完全透明膜を使用することは
全体としての素子の光電変換効率を低下させることにな
る。従って現在のａ−８ｔ：Ｈ光起電力素子は青感度に
未だ問題を残している０また、光起電力素子の変換効率
の向上の為には、素子のシリーズ抵抗を低下させること
も考慮しな（てはならない。これ等の為にａ−８ｉＣ、
ａ−８４％の場合にもＰ、ｎ制御とｌｏｇのコントロー
ルおよび低抵抗化に多（の努力が払われているが、未だ
問題解決には到ってない。
もたせることでスペクトル感度を向上させると共にキャ
リアーの逆拡散の防止を図っている。また、ｉ層への不
純物混入を防止する手段としては、３室分離型反応装置
を利用する方法が提案され、実用化が進んでいる。スペ
クトル感度を上げるためのａ−８ｉＣ、ａ−８ｉＮ の
応用は大きな前進ではあるが、これらを窓層として用い
たとしても、そのスペクトル感度が太陽光あるいは室内
灯の全波長領域に広げることは困維である。つまり、窓
層として理想的には光吸収のない、ワイドバンドギャッ
プ材料が望まれるが、現在までのところ、窓層としてａ
−８ｉＣ、ａ−８ｉＮ の完全透明膜を使用することは
全体としての素子の光電変換効率を低下させることにな
る。従って現在のａ−８ｔ：Ｈ光起電力素子は青感度に
未だ問題を残している０また、光起電力素子の変換効率
の向上の為には、素子のシリーズ抵抗を低下させること
も考慮しな（てはならない。これ等の為にａ−８ｉＣ、
ａ−８４％の場合にもＰ、ｎ制御とｌｏｇのコントロー
ルおよび低抵抗化に多（の努力が払われているが、未だ
問題解決には到ってない。
本発明は、上記の諸点に鑑み成されたもので、従来のａ
−８ｉ：Ｈ光起電力素子の前記諸問題を解決した新規な
構造の光起電力素子を提供することを目的とする〇 本発明の別の目的は、光電変換効率が、従来の素子に較
べて飛躍的に高められた光起電力素子を提供することで
ある。
−８ｉ：Ｈ光起電力素子の前記諸問題を解決した新規な
構造の光起電力素子を提供することを目的とする〇 本発明の別の目的は、光電変換効率が、従来の素子に較
べて飛躍的に高められた光起電力素子を提供することで
ある。
本発明の更に別の目的は、スペクトル感度の向上が計ら
れた光起電力素子を提供することである。
れた光起電力素子を提供することである。
（構 成）
本発明の光起電力素子は、Ｐ型追移金属酸化物から成る
Ｐ型層と、アモルファスシリコンから成る活性層と、ｎ
型不純物を含有するアモルファスシリコンから成るｎ型
層と、電極と、を具備する事を特徴とする。
Ｐ型層と、アモルファスシリコンから成る活性層と、ｎ
型不純物を含有するアモルファスシリコンから成るｎ型
層と、電極と、を具備する事を特徴とする。
本発明の光起電力素子に於ける窓層としてのＰ型層を構
成するＰ型遷移金属酸化物としては、所謂ａｉｌ移金属
の酸化物を挙げることが出来、殊に酸素過剰型であるこ
とが望ましい。
成するＰ型遷移金属酸化物としては、所謂ａｉｌ移金属
の酸化物を挙げることが出来、殊に酸素過剰型であるこ
とが望ましい。
本発明に於いて、その目的を効果的に達成する為の有効
なａｉ移金金属しては、Ｃｒ等の周期律表第ＶＩＡ族に
属する金属、或いは、Ｎｉ 、 Ｃｏ 、 Ｆｅ等の周
期律表第■族に属する金属を挙げることが出来る。
なａｉ移金金属しては、Ｃｒ等の周期律表第ＶＩＡ族に
属する金属、或いは、Ｎｉ 、 Ｃｏ 、 Ｆｅ等の周
期律表第■族に属する金属を挙げることが出来る。
これ等の金属の低酸素含有酸化物は、黒色乃至茶色を呈
しているが、酸素過剰型まで十二分に酸化が進むと、そ
の色は淡青色乃至淡緑色となり、１０００皿の広い範囲
の光を効率良く透過する層企得ることが出来る。
しているが、酸素過剰型まで十二分に酸化が進むと、そ
の色は淡青色乃至淡緑色となり、１０００皿の広い範囲
の光を効率良く透過する層企得ることが出来る。
これらＰ型遷移金属酸化物のＰ型層とａ−８ｉ：Ｈの活
性層とを積層した層構造のＰ−１−ｎ型の光起電力素子
を作製すると効率良く電力を取り出すことが出来ること
全我々は見出した。この理由としては、Ｐ型遷移金属酸
化物のＰ型層とａ−８ｉ：）＠ｊ性層との良好なキャリ
ヤーの走行が維持されているものと考えられることと、
Ｐ型層と活性層とその界面に於けるキャリアーのトラッ
プ再結合の割合を充分低減させることが出来ているもの
と考えられる。
性層とを積層した層構造のＰ−１−ｎ型の光起電力素子
を作製すると効率良く電力を取り出すことが出来ること
全我々は見出した。この理由としては、Ｐ型遷移金属酸
化物のＰ型層とａ−８ｉ：）＠ｊ性層との良好なキャリ
ヤーの走行が維持されているものと考えられることと、
Ｐ型層と活性層とその界面に於けるキャリアーのトラッ
プ再結合の割合を充分低減させることが出来ているもの
と考えられる。
従来のａ−３ｉＮあるいはａ−８ｉＯｔｌ−用いた場合
も本発明の場合と同様にヘテロ接合ができるが、これ等
従来と本発明との大きな相違点は、Ｐ型層に８１を含ま
ないＰ型遭移金属酸化物を用いたことである。
も本発明の場合と同様にヘテロ接合ができるが、これ等
従来と本発明との大きな相違点は、Ｐ型層に８１を含ま
ないＰ型遭移金属酸化物を用いたことである。
これにより、
■窓層としてのＰ型層の光透過率の飛躍的向上■シリー
ズ抵抗の低減 ■高いＶｏｃ という長所を有する光起電力素子を得ることが出来る。
ズ抵抗の低減 ■高いＶｏｃ という長所を有する光起電力素子を得ることが出来る。
本発明に於いて有効に使用されるＰ型遷移金属酸化物と
して具体的には、ＮｉＯｘ１． Ｃｒｕｘｓ 、 Ｉｒ
０ｘｓ。
して具体的には、ＮｉＯｘ１． Ｃｒｕｘｓ 、 Ｉｒ
０ｘｓ。
Ｃｏ０ｘａ 、 Ｆｅ０ｘｓを挙げることが出来る。
本発明の目的を達成する為のｘ１〜Ｘ６の好ましい範囲
としては、夫々１．０＜ ｘｌ≦１．５，１．５≦Ｘ１
１≦２０゜１．５≦ｚｓ≦２．０，１．０≦ｘ４≦１．
５，１．５≦ｘ１１≦２．０である。
としては、夫々１．０＜ ｘｌ≦１．５，１．５≦Ｘ１
１≦２０゜１．５≦ｚｓ≦２．０，１．０≦ｘ４≦１．
５，１．５≦ｘ１１≦２．０である。
本発明に於いては、Ｐ型遷移金属酸化物としては、好ま
しくは水素原子を含有するのが望ましく、その含有量と
しては、金属原子１に対して好ましくは０．０１〜５０
ａｔｏｍｉｃ％、より好ましくは、０．１〜４５ ａ
ｔｏｍｉｃ％であるのが望ましい。
しくは水素原子を含有するのが望ましく、その含有量と
しては、金属原子１に対して好ましくは０．０１〜５０
ａｔｏｍｉｃ％、より好ましくは、０．１〜４５ ａ
ｔｏｍｉｃ％であるのが望ましい。
以下に本発明の光起電力素子の一例を図面を用いて具体
的に説明する。
的に説明する。
第１図に示される光起電力素子１００は、基体１０１上
に導電層１０２、Ｐ型遷移金属酸化物から成るＰ型層１
０３ 、ａ−Ｓｉ：Ｈ真性半導体から成る活性１１１０
４、♂型のａ−８ｉ：Ｈから成るｎ型層１０５、’ｍ極
１０６とで構成される。
に導電層１０２、Ｐ型遷移金属酸化物から成るＰ型層１
０３ 、ａ−Ｓｉ：Ｈ真性半導体から成る活性１１１０
４、♂型のａ−８ｉ：Ｈから成るｎ型層１０５、’ｍ極
１０６とで構成される。
導電層１０２は、基体１０１が合札等の導電材料の場合
には必ずしも要しない。
には必ずしも要しない。
前年ら、第１図に示す様にＰ型層１０３が活性層１０４
に対して基体１０１側に設けられている場合には、基体
１０１としては光透過性の材料を使用することが望まし
いことから、ガラス、透明セラミックス等が用いられる
為に、これ等光透過性の基体上に光透過性の導電材料を
用いて電極１０２が設けられる。
に対して基体１０１側に設けられている場合には、基体
１０１としては光透過性の材料を使用することが望まし
いことから、ガラス、透明セラミックス等が用いられる
為に、これ等光透過性の基体上に光透過性の導電材料を
用いて電極１０２が設けられる。
勿論、活性層１０４を基準にして、Ｐ型層１０６とｎ型
層１０５との積層順位を入れ換えた層構造の光起不透明
であっても差支えない。
層１０５との積層順位を入れ換えた層構造の光起不透明
であっても差支えない。
挙げられ、これ等の中から目的に合せて適宜選択されて
採用される。詰り、Ｐ型金属酸化物のＰ型層を作るＷｊ
合、その酸化物あるいは、金属あるいは金属化合物の融
点、酸素との反応性、分Ｍ速度、等を考慮し、最適な方
法が選択され、電子ビーム加熱蒸着法、反応性スパッタ
リング法が多くの場合有効な方法として好ましく採用さ
れる。
採用される。詰り、Ｐ型金属酸化物のＰ型層を作るＷｊ
合、その酸化物あるいは、金属あるいは金属化合物の融
点、酸素との反応性、分Ｍ速度、等を考慮し、最適な方
法が選択され、電子ビーム加熱蒸着法、反応性スパッタ
リング法が多くの場合有効な方法として好ましく採用さ
れる。
又、ＭＯＣＶＤ （Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈ
ｅｍｉｃａｌ ＶａｐｏｕｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）
法も、入手可能な原料に制限はあるものの、特性の優れ
たＰ型層を形成することが出来るので有用な方法の１つ
である。
ｅｍｉｃａｌ ＶａｐｏｕｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）
法も、入手可能な原料に制限はあるものの、特性の優れ
たＰ型層を形成することが出来るので有用な方法の１つ
である。
−１ｌｌ’ｌＪとして、反応性スパッタリング法により
Ｐ型層を作製する方法をとり上げ、光起電力素子の作製
方法と素子構造を説明する。
Ｐ型層を作製する方法をとり上げ、光起電力素子の作製
方法と素子構造を説明する。
まず導電性基体上にＰ型遷移金属酸化物を堆積させる。
導電性基体としては、アルミニウム、ステンレススチー
ル、金、パラジウム、銅、銅合金。
ル、金、パラジウム、銅、銅合金。
銀等の不透明材料、あるいはこれらの導電性材料を絶縁
性の、例えばガラスや耐熱性ポリマーフィルム等の可撓
性フィルム上に堆積させ、半透明状乃至不透明状とした
もの、あるいはガラス／ＩＴＯ。
性の、例えばガラスや耐熱性ポリマーフィルム等の可撓
性フィルム上に堆積させ、半透明状乃至不透明状とした
もの、あるいはガラス／ＩＴＯ。
ガラス／ Ｉ Ｔ Ｏ／ ５ｎ０２等の透明導電性基体
等が有効に使用される。
等が有効に使用される。
Ｐ型遷移金属酸化物の堆積には反応性スノ（ツタリング
法により、金属ターゲット（例えばＮｉ、Ｃｒ。
法により、金属ターゲット（例えばＮｉ、Ｃｒ。
Ｉｒ 、 ｅｔりを酸素雰囲気下でスパッタリングしな
がら上記導電性基体上に堆積させてゆく。
がら上記導電性基体上に堆積させてゆく。
Ｐ型層の厚みは好ましくは２０〜５０［］ＯＡ、より好
まるのが望ましい。このＰ型層上に、例えばＳｉＨ４の
グロー放電分解法によってａ−８ｉＨ真性半導体層を好
ましくは１０００〜２００００Ａ 、より好ましくは３
０００〜１００００ Ａの層厚で堆積させ、さらに例え
ば８ｉＨ４にＰＨ５ｔ７加えてグロー放電分解によって
、２ ｎタイプのａ−８ｉ：Ｈを好ましくは５０〜２００ＯＡ
。
まるのが望ましい。このＰ型層上に、例えばＳｉＨ４の
グロー放電分解法によってａ−８ｉＨ真性半導体層を好
ましくは１０００〜２００００Ａ 、より好ましくは３
０００〜１００００ Ａの層厚で堆積させ、さらに例え
ば８ｉＨ４にＰＨ５ｔ７加えてグロー放電分解によって
、２ ｎタイプのａ−８ｉ：Ｈを好ましくは５０〜２００ＯＡ
。
より好ましくは１００〜１０００Ａの層厚に堆積させ、
Ｐ−ｉ−ｎ構造の光起電力素子を作製する。表面電極と
しては、透明Ｉ ＴＯ、５ｎ０２、あるいは半透明乃至
不透明なＡＩ 、 Ｃｒ 、 Ｐｄ 、 Ｉ’Ｊｉ 、
ニクロム台金、銅合金等の金属を加熱蒸着、電子ビーム
加熱蒸着、スパッタリング蒸着等の方法で形成する。
Ｐ−ｉ−ｎ構造の光起電力素子を作製する。表面電極と
しては、透明Ｉ ＴＯ、５ｎ０２、あるいは半透明乃至
不透明なＡＩ 、 Ｃｒ 、 Ｐｄ 、 Ｉ’Ｊｉ 、
ニクロム台金、銅合金等の金属を加熱蒸着、電子ビーム
加熱蒸着、スパッタリング蒸着等の方法で形成する。
以下実施例により本発明をより詳細に説明するが、これ
Ｋよって本発明が限定されることはない。
Ｋよって本発明が限定されることはない。
実施例１
第１図に示したように、透明導電膜１０２で表面が被覆
されたガラス基体１０１上に酸化イリジウム膜（ＩｒＯ
ｘ ） １０３を厚さ０．０２ Ａｍ 程度形成した。
されたガラス基体１０１上に酸化イリジウム膜（ＩｒＯ
ｘ ） １０３を厚さ０．０２ Ａｍ 程度形成した。
酸化イリジウム膜１０３は金属イリジウムのターゲット
を用いた酸素雰囲気中での高周波スパッタリング法にて
形成した。酸化イリジウム膜１０３については作製時ス
パッタリング圧２７ Ｐａ、高周波ｉ力０．４Ｗ／ｃｌ
の条件で作製し、透過率９０％以上、ＤＣ導電率１０
Ｓ＠ｃｍ の特性をもつ膜が得られた。
を用いた酸素雰囲気中での高周波スパッタリング法にて
形成した。酸化イリジウム膜１０３については作製時ス
パッタリング圧２７ Ｐａ、高周波ｉ力０．４Ｗ／ｃｌ
の条件で作製し、透過率９０％以上、ＤＣ導電率１０
Ｓ＠ｃｍ の特性をもつ膜が得られた。
次に酸化イリジウム膜１０６上にシラン（５ｉＨ４）の
グロー放電分解によって真性のａ−８ｉ：Ｈ層１０４を
０．７μｍ形成し、さらにホスフィン（ＰＨ５）ドープ
のｎａ−８ｉ：Ｈ層１０５を０．０２μｍ形成し、さら
に上部に透明導電膜１０６を形成してｐ−１−ｎ型の光
起電力素子１００を作製した。
グロー放電分解によって真性のａ−８ｉ：Ｈ層１０４を
０．７μｍ形成し、さらにホスフィン（ＰＨ５）ドープ
のｎａ−８ｉ：Ｈ層１０５を０．０２μｍ形成し、さら
に上部に透明導電膜１０６を形成してｐ−１−ｎ型の光
起電力素子１００を作製した。
この素子のＡＭｌ 下における特性は開放電圧Ｖｏｃ
、 ０．９ Ｖ、短絡電流Ｊｓｃ 、 １５ｍＡ／ＣＴ
Ａを示し、フィルファクターＦＦ、０．７であった。
、 ０．９ Ｖ、短絡電流Ｊｓｃ 、 １５ｍＡ／ＣＴ
Ａを示し、フィルファクターＦＦ、０．７であった。
実施例２
実施例１において、酸化イリジウム膜１０２のかｂＤＫ
非晶質三酸化りｔｌＡ膜（ａ−Ｃｒ２０ｓ）を０．０２
１Ｉｍ形成して光起電力素子を作製した。上記三酸化ク
ロム膜はＣｒ２０１粉末を加圧成型したベレットを蒸発
源とした電子ビーム蒸着法により作製した。得られた非
晶質三酸化クロム膜の特性は透過率７５俤。
非晶質三酸化りｔｌＡ膜（ａ−Ｃｒ２０ｓ）を０．０２
１Ｉｍ形成して光起電力素子を作製した。上記三酸化ク
ロム膜はＣｒ２０１粉末を加圧成型したベレットを蒸発
源とした電子ビーム蒸着法により作製した。得られた非
晶質三酸化クロム膜の特性は透過率７５俤。
ＤＣ導電ｙ＄１０ Ｓ−Ｃｍ 程度であったが、蒸着時
に水蒸気を添加するか、あるいは水蒸気を反応ガスとし
た反応性イオンブレーティングを行うことで透過率およ
びＤＣ導電率のさらなる向上が認められた。
に水蒸気を添加するか、あるいは水蒸気を反応ガスとし
た反応性イオンブレーティングを行うことで透過率およ
びＤＣ導電率のさらなる向上が認められた。
他の素子構造は実施例１と同構造とし、ＡＭ１照射下に
おいてＶｏｃ＝ １．５Ｖ 、 Ｊｓｃ＝５ｍＡ／ｃｒ
Ｉｌ、 ＦＦ＝０．５の特性が得られた。
おいてＶｏｃ＝ １．５Ｖ 、 Ｊｓｃ＝５ｍＡ／ｃｒ
Ｉｌ、 ＦＦ＝０．５の特性が得られた。
実施例６
実施例１において用いた酸化イリジウム膜のかわりに酸
水酸化ニッケル薄膜（Ｎｉ０ｘ（ＯＨ）ｙ）を０．０２
μｍ形成して、光起電力素子を作製した。なお他の素子
構造は実施例１と同構造とした。上記酸水酸化ニッケル
薄膜は粉末酸化ニッケル（ＮｉＯ）の加圧成型ベレット
あるいは金属ニッケルペレットを蒸発源として、反応性
ガスを水蒸気とした反応性イオンブレーティング法罠よ
り作製した。得られた酸水酸化ニッケル膜の特性は、透
過率９５％。
水酸化ニッケル薄膜（Ｎｉ０ｘ（ＯＨ）ｙ）を０．０２
μｍ形成して、光起電力素子を作製した。なお他の素子
構造は実施例１と同構造とした。上記酸水酸化ニッケル
薄膜は粉末酸化ニッケル（ＮｉＯ）の加圧成型ベレット
あるいは金属ニッケルペレットを蒸発源として、反応性
ガスを水蒸気とした反応性イオンブレーティング法罠よ
り作製した。得られた酸水酸化ニッケル膜の特性は、透
過率９５％。
ＤＣ導電率１０８−０ｍ であった。
この素子はＶｏｃ ＝０，７Ｖ 、 Ｊｓｃ＝８ｍＡ／
ｃ％でｐｐ＝＝０．４であった。
ｃ％でｐｐ＝＝０．４であった。
第１図は本発明の光起電力素子の層構成の一例を示す層
構成図である。 １０１・・・基体 １０２，１０６・・・電極１０３・
・・Ｐ型層 １０４・・・活性層１０５・・・ｎ型層 出願人 キャノン株式会社
構成図である。 １０１・・・基体 １０２，１０６・・・電極１０３・
・・Ｐ型層 １０４・・・活性層１０５・・・ｎ型層 出願人 キャノン株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）Ｐ型遷移金属酸化物から成るＰ型層と、アモルフ
ァスシリコンから成る活性１−と、ｎ型不純物を含有す
るアモルファスシリコンから成る１型層と、電極とを具
備する事を特徴とする光起電力素子。 （２）アモルファスシリコンが水素化アモルファスシリ
コンである特許請求の範囲第１項に記載の光起電力素子
。 （３）活性層が真性半導体層である特許請求の範囲第１
項に記載の光起電力素子。 （４）ｎ型不純物は周期律表第■族に属する原子より選
択される原子である特許請求の範囲第１項に記載の光起
電力素子。 （５）６つの層が順次、基体上に積層されている特許請
求の範囲第１項に記載の光起電力素子。 （６）基体が可撓性である特許請求の範囲第５項に記載
の光起電力素子。 （７）Ｐ型遷移金属酸化物がｄ遷移金属・の酸化物であ
る特許請求の範囲第１項に記載の光起電力素子０ ■ （８）ｄ遷移金属が周期律表第異Ａ族に属する金属であ
る特許請求の範囲第７項に記載の光起電力素子。 ■ （９）周期律表第Ｗ−Ａ族に属する金属がＣｒである特
許請求の範囲第８項に記載の光起電力素子。 （１ｏ） ｄ遷移金属が周期律表第■族に属する金属で
ある特許請求の範囲第７項に記載の光起電力素子。 （１１）周期律表第■族に属する金属がＮｉ 、 Ｃｏ
、Ｆｅの中の１つである特許請求の範囲第１０項に記
載の光起電力素子。 ａ＠Ｐ型遷移金属酸化物が水素原子を含有する特許請求
の範囲第１項に記載の光起電力素子。 （１Ｂ）水素原子の含有量が金属原子１に対して、ｏ、
ｏｉａｔｏｍｉｃ％ 〜５ Ｑ ａｔｏｍｉｃ％である
特許請求の範囲第１２項に記載の光起電力素子。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP59033003A JPH0658971B2 (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 光起電力素子の製造方法 |
| EP85301241A EP0155106B1 (en) | 1984-02-23 | 1985-02-25 | Photovoltaic element |
| DE8585301241T DE3583401D1 (de) | 1984-02-23 | 1985-02-25 | Fotovoltaisches element. |
| US07/253,890 US4892594A (en) | 1984-02-23 | 1988-10-05 | Photovoltaic element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59033003A JPH0658971B2 (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 光起電力素子の製造方法 |
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|---|---|
| JPS60180175A true JPS60180175A (ja) | 1985-09-13 |
| JPH0658971B2 JPH0658971B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=12374661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59033003A Expired - Lifetime JPH0658971B2 (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 光起電力素子の製造方法 |
Country Status (4)
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| JP (1) | JPH0658971B2 (ja) |
| DE (1) | DE3583401D1 (ja) |
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| EP0155106A2 (en) | 1985-09-18 |
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| JPH0658971B2 (ja) | 1994-08-03 |
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