JPS61236172A - アモルフアス・シリコン半導体を使用する太陽電池 - Google Patents

アモルフアス・シリコン半導体を使用する太陽電池

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JPS61236172A
JPS61236172A JP61079890A JP7989086A JPS61236172A JP S61236172 A JPS61236172 A JP S61236172A JP 61079890 A JP61079890 A JP 61079890A JP 7989086 A JP7989086 A JP 7989086A JP S61236172 A JPS61236172 A JP S61236172A
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JP
Japan
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solar cell
amorphous silicon
layer
junction
intrinsic
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Application number
JP61079890A
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English (en)
Inventor
マチアス、メラー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
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Publication date
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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
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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
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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
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/20—Electrodes
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    • 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
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、酸化スズから成る透明基底電極およびｐ領
域・ｎ領域の間にｉ領域がはさまれているアモルファス
・シリコン半導体から構成され、ｉ領域には部分的にリ
ンがドープされている太陽電池に関するものである。
１層内にホウ素ドーピング・プロフィルを示す太陽電池
は文献「ジャーナル　オブ　アプライドフィジクス（Ｊ
、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、）　Ｊ　５４　（１１）　、　
ｐ。
６７０５〜６７０７　ｒアプライド　フィジクスレター
（＾ｐｐ１．Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔｅｒ）　Ｊ　４４　　
（１１）　、　り。
１０９２〜１０９４に記載され公知である。この構成に
より９．４５％に達する高い効率と０．７２という良好
な占積率が達成される。この太陽電池はガラス基板上に
作られ、光はｐ領域側から入射する。
光がｈ領域側から入射し、安定性改善のためｉｎ接合に
向かって直線的に低下するホウ素ドーピング・プロフィ
ルを示す太陽電池は既にドイツ連邦共和国特許出願公開
公報第２４３９０８８号公報に記載されている。
１）−Ｓｉ　　（Ｃ）／ｉ／ｎ層列のアモルファス・シ
リコン（ａ−３ｉ）から成る薄膜太陽電池は大小の差は
あっても一般にステープラ−・ウロンスキー（Ｓｔａｅ
ｂｌｅｒ−Ｗｒｏｎｓｋｉ）効果を示し、特に無負荷電
圧印加の下に光照射されると効率が可逆的に低下する０
例えば面密度１００　ｍＷ／ｃａｌで１６時間光照射す
ると約１８％低下する。可逆的というのは例えば１８０
℃、３０分の熱処理により最初の効率の値に戻るからで
ある。効率低下現象は時間と共に低減するけれども、こ
の種の太陽電池の゛技術方面の使用は限定されたものと
なる。
神戸で開催された国際ＰＶＳＥＣ−１の技術報告書の２
１７〜２２０ページには冒頭に挙げた種類の太陽電池が
記載されている。この電池はそのｉ１全体に亘って一定
のリン・ドーピング・レベル約０．５　ｐ　ｐ　ｍを示
すが、このレベルが低過ぎるため安定性の改善は僅かで
ある。ドーピング・レベルを上げると効率が著しく低下
する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この発明の目的は、上記の光照射による劣化を阻止して
ステープラ−・ウロンスキー効果を示さない安定な高効
率太陽電池を提供することである。
〔問題点の解決手段〕
この目的は、口頭に挙げた型式の太陽電池の真性層がｉ
ｎ接合に向かって上昇するリン・ドーピング・プロフィ
ルを示すことによって達成される。
アモルファス・シリコン内のドーパントとしてのリンの
濃度をｐｉ接合においての０１）ｐｍからｉｎ接合にお
いての３乃至ｔｏｐｐｍまで上昇させることもこの発明
の枠内にある。これによってアモルファス・シリコン内
にリン濃度の勾配が形成される。基礎となっているｐ型
層からｉ型層へのホウ素の移動はリン・ドーピングによ
って過補償される。反応ガス内ではリンの割合が例えば
直線的に増大し、シラン（Ｓ　ｉ　Ｈ４）に対して６ｐ
ｐｍフォスフイン（ＰＨ３）に達する。
これ以外の実施態様は特許請求の範囲第２項以下に示さ
れている。
〔実施例〕
図面についてこの発明を更に詳細に説明する。
第１図にこの発明による太陽電池の層構成とその真性層
内のリン・ドーピング・プロフィルを示す。各番号は次
のものを表す。
１−ガラスの基板で光はこの基板の側から入射する。
２＝フツ素をドープした導電性の酸化スズ反射防止層で
５００ｎｍ、面抵抗２０Ω口。
３＝ホウ素と炭素をドープしたアモルファス・シリコン
層で厚さ１０ｎｍ。
４−リンのドーピング・プロフィルを示す。アモルファ
ス・シリコン層で厚さ５００　ｎｍ。
５−ｎ型にドープされたアモルファス・シリコン層で厚
さ１５ｎｍ。
６−光の反射を高めるための反射性被覆電極としての銀
層で厚さ０．２μｍ０ ７−光子ｈｖの入射方向。
図の右側に示すようにａ−３ｉの１層４内のリンのドー
ピング・プロフィルは、ｐｉ接合において０ｐｐｍから
ｉｐ接合においてのｆｌｉｐｐｍまでの直線的に上昇し
ている。
第２図には負荷抵抗無しに１６時間１００ｍＷ／−の光
照射を行ったときの効率の低下率Δη／ηとリン濃度の
関係を曲線すで示す。横軸にはシリコン内のホスフィン
のｉｎ接合における最終含有値（ｐｐｍ）をとる６曲線
ａは右側の縦軸に対するもので、光照射試験前の効率ｌ
を示す。
曲線すにより上記の無負荷光照射試験に際しての効率の
低下率はｉ層内にリン・ドーピング・プロフィルが作ら
れているとき４％から１０％の間であるが、リン・ドー
ピング・プロフィ、ルを示さない太陽電池では１８％に
達する。
ホスフィン最終含有値が６ｐｐｍのときの効率ηは約１
０％だけ低いが、この発明による太陽電池の安定性は公
知のものよりも遥かに勝れている。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明による太陽電池の層構造を図式的に示
し、第２図は光照射試験においての効率の低下状況を示
す。第１図において１ニガラス基板、　２：導電性酸化
スズ層、　３：ｐ型アモルファス・シリコン層、　４：
真性アモルファス・シリコン層、　５二ｎ型アモルファ
ス・シリコン層、　６：ｌ！電極層。 ７中　　ＦＩＧ　Ｉ ＦＩＧ　２

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）ｐ型領域とｎ型領域の間に真性領域がはさまれてい
    るアモルファス・シリコン半導体と酸化スズから成る透
    明基底電極を備える太陽電池において、真性層（４）が
    ｉｎ接合に向かって上昇するリン・ドーピング濃度分布
    を示すことを特徴とする太陽電池。 ２）真性アモルファス・シリコン層（４）内のリン濃度
    がｐｉ接合においての０ｐｐｍからｉｎ接合においての
    ３乃至１０ｐｐｍまで上昇することを特徴とする特許請
    求の範囲第１項記載の太陽電池。 ３）真性層（４）の厚さが０．２μｍから１．０μｍ間
    に調整されることを特徴とする特許請求の範囲第１項又
    は第２項記載の太陽電池。 ４）基底電極（２）がフッ素をドープした酸化スズから
    成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項
    の少なくとも一つに記載の太陽電池。
JP61079890A 1985-04-11 1986-04-07 アモルフアス・シリコン半導体を使用する太陽電池 Pending JPS61236172A (ja)

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DE3513012.1 1985-04-11
DE3513012 1985-04-11

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JP61079890A Pending JPS61236172A (ja) 1985-04-11 1986-04-07 アモルフアス・シリコン半導体を使用する太陽電池

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US (1) US4681984A (ja)
EP (1) EP0198196B1 (ja)
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EP0198196A3 (en) 1989-03-22
US4681984A (en) 1987-07-21
EP0198196A2 (de) 1986-10-22
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EP0198196B1 (de) 1993-02-03

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