JPS6030181A - 非晶質薄膜光起電力素子 - Google Patents
非晶質薄膜光起電力素子Info
- Publication number
- JPS6030181A JPS6030181A JP58138028A JP13802883A JPS6030181A JP S6030181 A JPS6030181 A JP S6030181A JP 58138028 A JP58138028 A JP 58138028A JP 13802883 A JP13802883 A JP 13802883A JP S6030181 A JPS6030181 A JP S6030181A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- intrinsic
- type
- thin film
- amorphous thin
- 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
- Y02E10/548—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】
産業上の利用分野
本発明は非晶質前１模からなる光起電力素子に関する。
従来例の構成とその問題点
最近、非晶質シリコンを主材料とする薄膜光起動力素子
は、安価な光起電力素子として注目を集めている。しか
し、非晶質シリコンの光学的禁止帯幅ば１．６〜１．ｓ
ｅＶであり、かつ発生した電子、正孔の拡散長がＩｙ常
に短いため、６６０〜７００ｎｍ以」−の長波長光の収
集効率が悪く、光の利用効率が悪いという欠点があった
。
は、安価な光起電力素子として注目を集めている。しか
し、非晶質シリコンの光学的禁止帯幅ば１．６〜１．ｓ
ｅＶであり、かつ発生した電子、正孔の拡散長がＩｙ常
に短いため、６６０〜７００ｎｍ以」−の長波長光の収
集効率が悪く、光の利用効率が悪いという欠点があった
。
これを解決する方法として、光学的禁止帯幅が１．３〜
１．５ｅＶとなる非晶質シリコンゲルマご一つムを１型
（真性）層全部寸たは人躬光側と反対側のｌ型層の端部
に使用し、その部分で長波長光る一有効に利用する試み
が行なわれている。しかし、非晶質シリコンゲルマニウ
ムは、非晶質シリコンに比してさらに電子、正孔の拡散
長が短く、結甲的に光電変換効率の向上が行なわれない
のが現状である。
１．５ｅＶとなる非晶質シリコンゲルマご一つムを１型
（真性）層全部寸たは人躬光側と反対側のｌ型層の端部
に使用し、その部分で長波長光る一有効に利用する試み
が行なわれている。しかし、非晶質シリコンゲルマニウ
ムは、非晶質シリコンに比してさらに電子、正孔の拡散
長が短く、結甲的に光電変換効率の向上が行なわれない
のが現状である。
発明の目的
本発明は、」二重問題点を軽減し、高効率な光起電力素
子を得る新規な構成を提供するものである。
子を得る新規な構成を提供するものである。
発明の構成
本発明は、導電性基板上に、炭素原子、酸素原子あるい
は窒素原子を導入したある導電Ｊ（１］の非晶質シリコ
ン層、真性もしくは真性に近い非晶質シリコン層、真性
もしくは真性に近いゲルマニウムおよびスズ原子を含む
非晶質シリコン層、 Ｊ’ｒｌ’Ｊ−＃）しくけ真性に
近い非晶質シリコン層、炭素原子。
は窒素原子を導入したある導電Ｊ（１］の非晶質シリコ
ン層、真性もしくは真性に近い非晶質シリコン層、真性
もしくは真性に近いゲルマニウムおよびスズ原子を含む
非晶質シリコン層、 Ｊ’ｒｌ’Ｊ−＃）しくけ真性に
近い非晶質シリコン層、炭素原子。
酸素原子あるいは窒素原子を導入した前記導電型と反対
導電型の非晶７１７＋）コン膜および導電性膜を順次配
する等によりｐ−１−ｎ構造をもつ光起電力素子におい
て、その真性型層のｐ型層およびｎ型層の近傍を除く一
部分に、その部分以外の真性型層より光学的禁止帯幅の
小さい真性型層をもつことを特徴とする。さらに具体的
には真性層を従来型の光起電力素子に用いられた真性層
の厚さの￥。〜１イ程度とし、光によって発生した電子
。
導電型の非晶７１７＋）コン膜および導電性膜を順次配
する等によりｐ−１−ｎ構造をもつ光起電力素子におい
て、その真性型層のｐ型層およびｎ型層の近傍を除く一
部分に、その部分以外の真性型層より光学的禁止帯幅の
小さい真性型層をもつことを特徴とする。さらに具体的
には真性層を従来型の光起電力素子に用いられた真性層
の厚さの￥。〜１イ程度とし、光によって発生した電子
。
正孔の拡散長ケもって充分に収集可能の厚さとするもの
である。
である。
実施例の説明
以下、本発明の構成およびその製造法について図面に基
づいて説明する。図において、１ｉ１′：ｌ：例えばガ
ラス基板、２ばＩＴＯやＳｎＯ，、あるいはＩＴＯとＳ
ｎＯ２の二層膜である。この透明導電膜上に炭素原子を
導入し／こｐ型非晶買シリコン層３を例えばｉｏｏ〜２
０ＯＡ程度の薄膜として形成する。
づいて説明する。図において、１ｉ１′：ｌ：例えばガ
ラス基板、２ばＩＴＯやＳｎＯ，、あるいはＩＴＯとＳ
ｎＯ２の二層膜である。この透明導電膜上に炭素原子を
導入し／こｐ型非晶買シリコン層３を例えばｉｏｏ〜２
０ＯＡ程度の薄膜として形成する。
この層の形成には５ｊ−Ｈ４とＢ２Ｈ６ガス以外に例え
ばＣＨ４ガスを混合したガスを原料ガスとして用い律る
。このときの条件としては、例えばＳｉＨ〆対してＢ２
Ｈ６は０．１ｖｏ１％、 ＣＨ４は５０Ｖｏ１％程度と
し、基板温度２００〜２６０°Ｃで高周波クロー放電す
る。４は厚さ５００〜１０００人程度の真性非晶質シリ
コン層であるが、不純物が入れられていない非晶質シリ
コン層は少しｎ型に近い真性型であるだめ、ＳｉＨ４に
対１７．ｓ ｏ 〜ｓ ｏ ｐｐｍ程度の８２Ｈ６を混
合し、本来の意味での真性型もしくは少しｐ型に近い真
性型層としている。５は真性型非晶質シリコンゲルマニ
ウノ、層であり、真性型非晶質７リコン層４が１．７〜
ｉ、ｓｅＶ程度の光学禁止帯幅を有するのに比へ１，４
〜１．６ｅＶ と小さい光学禁止帯幅を有する。この層
の形成には５ＩＨ４ガスとＧｅＨ４ガスを、：ｏ、２ｇ
度の混合比の原料ガスを用い、ルカ厚は２００〜５００
Ａ程度である。６は厚さ１００〜５００Ａ程度の不純物
が添加されない真性型非晶質シリコン層であり、真性層
４と同様の光学的禁止帯幅を有する。７け炭素原子を導
入したｎ型非晶質７リコン層で、この層の形成にはＳｉ
Ｈ４，ＯＨ４，ＰＨ，の混合ガスを用い、ＰＨ３はＳｉ
Ｈ４ガスに対し１ ｖｏ１％程度とし、ＯＨ，はＳｉＨ
，に対し５０ ｖｏ１％程度とし、１００〜３００Ａ程
度形成する。８は反射率の高い金属電極で、例えばＡｇ
を○、１〜１μｍ程度真空蒸着法で形成する。このよう
にして目的の高効率な光起電力素子を完成することがで
きる。
ばＣＨ４ガスを混合したガスを原料ガスとして用い律る
。このときの条件としては、例えばＳｉＨ〆対してＢ２
Ｈ６は０．１ｖｏ１％、 ＣＨ４は５０Ｖｏ１％程度と
し、基板温度２００〜２６０°Ｃで高周波クロー放電す
る。４は厚さ５００〜１０００人程度の真性非晶質シリ
コン層であるが、不純物が入れられていない非晶質シリ
コン層は少しｎ型に近い真性型であるだめ、ＳｉＨ４に
対１７．ｓ ｏ 〜ｓ ｏ ｐｐｍ程度の８２Ｈ６を混
合し、本来の意味での真性型もしくは少しｐ型に近い真
性型層としている。５は真性型非晶質シリコンゲルマニ
ウノ、層であり、真性型非晶質７リコン層４が１．７〜
ｉ、ｓｅＶ程度の光学禁止帯幅を有するのに比へ１，４
〜１．６ｅＶ と小さい光学禁止帯幅を有する。この層
の形成には５ＩＨ４ガスとＧｅＨ４ガスを、：ｏ、２ｇ
度の混合比の原料ガスを用い、ルカ厚は２００〜５００
Ａ程度である。６は厚さ１００〜５００Ａ程度の不純物
が添加されない真性型非晶質シリコン層であり、真性層
４と同様の光学的禁止帯幅を有する。７け炭素原子を導
入したｎ型非晶質７リコン層で、この層の形成にはＳｉ
Ｈ４，ＯＨ４，ＰＨ，の混合ガスを用い、ＰＨ３はＳｉ
Ｈ４ガスに対し１ ｖｏ１％程度とし、ＯＨ，はＳｉＨ
，に対し５０ ｖｏ１％程度とし、１００〜３００Ａ程
度形成する。８は反射率の高い金属電極で、例えばＡｇ
を○、１〜１μｍ程度真空蒸着法で形成する。このよう
にして目的の高効率な光起電力素子を完成することがで
きる。
このような構成をとることにより、長波長光の光吸収ニ
Ｉ：多いという利点かあるが、電子、正孔の拡散長の非
常に小さいという欠点のある非晶質シリコンゲルマニウ
ム層を真性層の中央近くに位置さ一１＝ｒ、かつその層
の厚さを薄くすることにより、電子、正孔の再結合の割
合を小さくし、さらにｎ型層の光学禁止帯幅を大きくす
ることにより、ｐ外層で吸収しきれなかった長波長をＡ
ｇ電極７で反則さぜ、再び真性層で吸収さぜ、光起電力
として利用し、各真性層の厚さがｌ（すいことに」：る
光利用率の低下を・十分に補っている。
Ｉ：多いという利点かあるが、電子、正孔の拡散長の非
常に小さいという欠点のある非晶質シリコンゲルマニウ
ム層を真性層の中央近くに位置さ一１＝ｒ、かつその層
の厚さを薄くすることにより、電子、正孔の再結合の割
合を小さくし、さらにｎ型層の光学禁止帯幅を大きくす
ることにより、ｐ外層で吸収しきれなかった長波長をＡ
ｇ電極７で反則さぜ、再び真性層で吸収さぜ、光起電力
として利用し、各真性層の厚さがｌ（すいことに」：る
光利用率の低下を・十分に補っている。
庁お」−記実施例では、非晶質７リコン薄膜てあったが
他の非晶質薄膜からなる光起電力素子であっても」：い
。１だ実施例ではガラス」−に透明電極を形成しガラス
側から入光し２、かつｐ型層から入光する光起電力素子
を示し／こが、金属板」二に形成し最後に透明電極を形
成し、前・記透明電極から入光してもよい。さらにｐ型
層３．真性型層４〜６゜ｎ型層７と形成する代わりに、
ｎ型層７．Ａ件型層６〜４、ｐ型層３の順に形成しても
よい。
他の非晶質薄膜からなる光起電力素子であっても」：い
。１だ実施例ではガラス」−に透明電極を形成しガラス
側から入光し２、かつｐ型層から入光する光起電力素子
を示し／こが、金属板」二に形成し最後に透明電極を形
成し、前・記透明電極から入光してもよい。さらにｐ型
層３．真性型層４〜６゜ｎ型層７と形成する代わりに、
ｎ型層７．Ａ件型層６〜４、ｐ型層３の順に形成しても
よい。
発明の効果
本発明によれば、ＡｆＪ述のように光の利用率を向上さ
せながらしかも光によって発生した電子および正孔の河
結合の割合を小さくすることか可能であり、高い変換効
率を有する光起電素子かＩＷられる。
せながらしかも光によって発生した電子および正孔の河
結合の割合を小さくすることか可能であり、高い変換効
率を有する光起電素子かＩＷられる。
図面は本発明の一実施例の光起電力素子の構成例を示す
縦断面図である１、 １・・・・ガラス基板、２・・透明導電１１つ↓、３
・ｐ型層、４〜６・・・真（’Ｉ−Ｊ８す層、７ ・ｎ
型層、８・・・・金属電極。
縦断面図である１、 １・・・・ガラス基板、２・・透明導電１１つ↓、３
・ｐ型層、４〜６・・・真（’Ｉ−Ｊ８す層、７ ・ｎ
型層、８・・・・金属電極。
Claims (1)
- 基板」二に形成した非晶質薄膜よりなるｐ−１−ｎ構造
を有し、その真性−型層のｐ型層およびｎ型層の近傍を
除く一部分に、その部分以外の真性型層より光学的禁止
帯幅の小さい真性型層を持つことを特徴とする非晶質薄
膜光起電力素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58138028A JPS6030181A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 非晶質薄膜光起電力素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58138028A JPS6030181A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 非晶質薄膜光起電力素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6030181A true JPS6030181A (ja) | 1985-02-15 |
Family
ID=15212354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58138028A Pending JPS6030181A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 非晶質薄膜光起電力素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030181A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63143877A (ja) * | 1986-12-08 | 1988-06-16 | Hitachi Ltd | アモルフアス太陽電池 |
| JPH0232569A (ja) * | 1988-07-22 | 1990-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | アモルファス太陽電池 |
| JPH03131072A (ja) * | 1989-10-17 | 1991-06-04 | Canon Inc | 光起電力素子 |
| JPH03131071A (ja) * | 1989-10-17 | 1991-06-04 | Canon Inc | 光起電力素子 |
| JPH03131073A (ja) * | 1989-10-17 | 1991-06-04 | Canon Inc | 光起電力素子 |
| JPH04255273A (ja) * | 1991-02-07 | 1992-09-10 | Canon Inc | 光起電力素子 |
| JP2014003275A (ja) * | 2012-06-14 | 2014-01-09 | Nexpower Technology Corp | 薄膜太陽電池及びその製造方法 |
-
1983
- 1983-07-28 JP JP58138028A patent/JPS6030181A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63143877A (ja) * | 1986-12-08 | 1988-06-16 | Hitachi Ltd | アモルフアス太陽電池 |
| JPH0232569A (ja) * | 1988-07-22 | 1990-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | アモルファス太陽電池 |
| JPH03131072A (ja) * | 1989-10-17 | 1991-06-04 | Canon Inc | 光起電力素子 |
| JPH03131071A (ja) * | 1989-10-17 | 1991-06-04 | Canon Inc | 光起電力素子 |
| JPH03131073A (ja) * | 1989-10-17 | 1991-06-04 | Canon Inc | 光起電力素子 |
| JPH04255273A (ja) * | 1991-02-07 | 1992-09-10 | Canon Inc | 光起電力素子 |
| JP2014003275A (ja) * | 2012-06-14 | 2014-01-09 | Nexpower Technology Corp | 薄膜太陽電池及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR840004986A (ko) | 반도체 광전 변환장치 및 그 제조방법 | |
| JPS6233479A (ja) | 太陽電池 | |
| JPS6030181A (ja) | 非晶質薄膜光起電力素子 | |
| JPS61222277A (ja) | 光起電力装置及びその製造方法 | |
| JP3249619B2 (ja) | 太陽電池 | |
| JPS60142575A (ja) | 光起電力素子 | |
| JPH05275725A (ja) | 光起電力装置及びその製造方法 | |
| JPS6043869A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH021174A (ja) | 薄膜電界効果素子 | |
| JPS61135167A (ja) | 薄膜太陽電池 | |
| JP2001284619A (ja) | 光起電力装置 | |
| JPS595679A (ja) | 光電変換装置 | |
| JP3099957B2 (ja) | 光導電部材 | |
| JPS61139074A (ja) | 光起電力素子 | |
| JPS61244073A (ja) | アモルフアスシリコン光電変換素子 | |
| JPS632385A (ja) | 多層構造ｐ型シリコン膜および太陽電池 | |
| JPS62113482A (ja) | 光起電力装置 | |
| JPS6193675A (ja) | 光起電力装置の製造方法 | |
| JPS59101879A (ja) | 薄膜太陽電池 | |
| JP3358164B2 (ja) | 光起電力装置の製造方法 | |
| JPH02219284A (ja) | 非晶質太陽電池の製造方法 | |
| JPS61224368A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2810495B2 (ja) | 光起電力素子 | |
| JP2680583B2 (ja) | 光起電力装置 | |
| JP2002033499A (ja) | 光起電力装置 |