JPS6140153B2 - - Google Patents

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JPS6140153B2
JPS6140153B2 JP54037037A JP3703779A JPS6140153B2 JP S6140153 B2 JPS6140153 B2 JP S6140153B2 JP 54037037 A JP54037037 A JP 54037037A JP 3703779 A JP3703779 A JP 3703779A JP S6140153 B2 JPS6140153 B2 JP S6140153B2
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JP
Japan
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polyacetylene
film
solar cell
compounds
thin film
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JP54037037A
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JPS55130182A (en
Inventor
Sakuji Ikeda
Kyoshi Takahashi
Hideki Shirakawa
Masao Kobayashi
Makoto Konagai
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Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP3703779A priority Critical patent/JPS55130182A/ja
Publication of JPS55130182A publication Critical patent/JPS55130182A/ja
Publication of JPS6140153B2 publication Critical patent/JPS6140153B2/ja
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/10Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising heterojunctions between organic semiconductors and inorganic semiconductors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/141Organic polymers or oligomers comprising aliphatic or olefinic chains, e.g. poly N-vinylcarbazol, PVC or PTFE
    • H10K85/143Polyacetylene; Derivatives thereof
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/548Amorphous silicon PV cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、光起電力効果によつて、太陽エネル
ギーを受けて電気エネルギーに変換するのに適し
たp−nヘテロ接合形太陽電池に関するものであ
る。 従来から、例えばn型シリコンの薄板の表面
に、p形層を拡散により形成したものが、太陽電
池の構造としてよく知られている。また、シリコ
ン以外の半導体でもp−n接合によるもの、例え
ばInP、GaP、GaAs、CdSなど種々のものが適用
できることも知られている。しかしながら、これ
ら各種n形またはp形半導体の基板の表面に、p
−n接合になる薄膜層を形成することは極めて困
難であり、また従来から用いられている、例えば
CVD法、真空蒸着法あるいはスパツタリング法
などでは、このような半導体薄膜を形成すること
は困難であり、また、特殊な装置を用いることが
必要であつた。すなわち、従来の方法では太陽電
池に適した安定した品質で効率のよいp−n接合
になる薄膜層を得ることは極て困難であり、この
ため生産性・経済性なども乏しく、極めて高価に
なるという問題点があつた。 本発明は上述のような問題点を解決した、高品
質で生産性の良いp−nヘテロ接合形太陽電池を
提供せんとするものである。 即ち、本発明は、n型シリコンの表面でアセチ
レンの重合を行なつて、共役二重結合連鎖を有す
る膜厚が10μm以下の鎖状ポリアセチレン薄膜を
n形シリコン表面に形成し、続いて電子受容性化
合物でポリアセチレン薄膜を処理して得られるp
−nヘテロ接合形太陽電池である。 本発明者等の一部は既に固体表面にポリアセチ
レン薄膜を形成する方法を見い出し提案した(特
公昭48−32581号)。 上記方法に準じてn型シリコン表面にポリアセ
チレン薄膜を形成し、触媒を洗滌して、乾燥後、
電子受容性化合物で処理することによつて比較的
高抵抗のp形ポリアセチレン薄膜を電導度が1Ω
-1cm-1以上のp型導電性ポリアセチレン薄膜にす
ることによつて高品質で生産性の良いp−nヘテ
ロ接合形太陽電池を製造することができる。 以下、本発明について図面を用いて詳細に説明
する。 第1図は、本発明のp−nヘテロ接合形太陽電
池の実施例の一つである。即ち、片面にオーミツ
ク電極4を有するn型シリコン(3、リン原子を
ドープしたもの)にp型導電性ポリアセチレン薄
膜(2、ポリアセチレン薄膜に電子受容性化合物
としてヨウ素をドープしたもので膜厚は0.8μ
m)を形成してp−n接合を作り、さらに、p型
導電性ポリアセチレン薄膜の上に透明電極(1、
金を化学蒸着法によつて被覆させたもので膜厚は
0.50μm)を形成させたものである。 本発明の特徴はn−型シリコン表面で、既に当
該業者には公知である重合方法で膜厚が10μm以
下のポリアセチレン薄膜を形成し、さらに形成さ
れたポリアセチレン薄膜を電子受容性化合物で処
理することにある。ポリアセチレンのバンド・ギ
ヤツプ・エネルギーは約1.6eVであり、太陽光の
エネルギーの大半を吸収して光伝導体になること
より、本発明で得られたp−n接合形固体素子
は、その光起電力効果によつて、太陽エネルギー
を受けて電気エネルギーに変換する、効率の良い
p−nヘテロ接合形太陽電池となる。 本発明によれば、p型導電性ポリアセチレン薄
膜の膜厚はアセチレンの重合条件、例えば触媒調
製条件、触媒濃度、触媒量、アセチレン圧力、重
合温度および重合時間等によつて容易に制御する
ことができるから、ポリアセチレン膜の膜厚の制
御が重要な要素となる太陽電池として好適であ
る。 以下本発明について具体的に説明する。 本発明において用いられるn型シリコンとして
は通常用いられているリンやアンチモンの如き最
高原子価が5価の金属をドープしたシリコン単結
晶でも、また最近検討が進んでいるn形アモルフ
アスシリコンのいずれでも可能であるが、高き太
陽エネルギー変換効率を得る為にはn形シリコン
単結晶を用いる方が好ましい。 用いるn型シリコンの片面には図−1で示した
様にオーミツクな電極を付けることが好ましい
が、オーミツク電極を付けずに直接シリコン面に
リード線を付けても構わない。オーミツク電極は
当該業者の間で通常行なわれているCVD法、真
空蒸着法あるいはスパツタリング法等で作ること
ができる。 n形シリコンのポリアセチレン膜と接触する面
は通常のエツチング操作により酸化物被膜を除去
してフレツシユなシリコン表面としておく方が望
ましいが、エツチング操作をせずに酸化物被膜の
上にポリアセチレン薄膜を形成しても太陽電池と
して有効である。 エツチング操作は当該業者の間で広く行われて
いる湿式法又は乾式法のいずれを用いることが出
来る。 n形シリコン表面上にポリアセチレン膜を製造
する方法についてすでに本発明者等の一部が提案
した方法(特公昭48−32581号)に準じて行うこ
とができるが、その方法について詳細に説明す
る。 生成するポリアセチレンが二重結合連鎖を有す
る鎖状ポリアセチレンであれば、アセチレンの重
合触媒には制限はないが、通常は遷移金属化合物
と有機金属化合物を組合せた触媒系が用いられ
る。触媒系は均一又は不均一系のいずれでも構わ
ないが、触媒除去の容易なことにより通常は均一
系が用いられる。 本発明において用いられる触媒系を得るために
使われる遷移金属化合物〔触媒成分(A)〕としては
チタン、バナジン、クロム、鉄、コバルト、タン
グステン及びモリブデンの金属とハロゲン原子あ
るいは炭素数が多くとも20個のアルキル基、アル
ケニル基、アリル(aryl)基、アラルキル基、ア
ルコキサイド基、フエノキツド基、カルボン酸残
基、シクロペンタジエニル基、アセチルアセトン
残基、一酸化炭素(カルボニル基)を有する化合
物ならびに該化合物とピリジン、トリフエニルフ
オスフインおよびジピリジル等に電子供与性化合
物との錯体である。 遷移金属化合物のうちでもチタン、バナジン、
鉄、コバルトおよびクロムの化合物が好ましく、
特にチタンの化合物が好ましい。 好ましい遷移金属化合物の代表例として一般式
が(1)〜(3)式で示される遷移金属化合物を挙げるこ
とができる。 Ti(OR)4 (1) (Rは炭素数が多くとも20個以下のアルキル基) M(acac)3 (2) MO(acac)2 (3) 〔(acac)はアセチルアセトナート基、Mはチタ
ン、バナジン、鉄、コバルトおよびクロムから選
ばれる遷移金属である〕 本発明において用いられる有機金属化合物〔触
媒成分(B)〕は周期律表のA、B、Bおよび
B族の金属のうち少なくとも一種の金属を有す
る有機金属化合物であり、そのうちの一部の一般
式は下式で示されるものである。 MRn 〔ただし、Mは周期律表のA、B、Bまた
はB族の金属であり、Rは炭素数が多くとも20
個のアルキル基、アルケニル基、アリル(aryl)
基、アラルキル基、アルコキサイド基、フエノキ
シ基およびシクロペンタジエニル基からなる群か
らえらばれた有機基または水素原子もしくはハロ
ゲン原子であり、それらは同一でも異種でもよい
が、それらのうち少なくとも一つは水素原子また
は該有機基であり、nは該金属の最高原子価数ま
たはそれ以下の正の整数である〕 他の有機金属化合物としては、上記の有機金属
化合物と当モルのピリジン、トリフエニルホスフ
インまたはジエチルエーテルとの錯体および該有
機金属化合物1モルと多くとも2.0モルの水との
反応物ならびに二種の前記有機金属化合物の複塩
があげられる。 本発明において使用される有機金属化合物のう
ち、代表的なものとしては、マグネシウム、カル
シウム、亜鉛、ほう素、アルミニウム、カリウ
ム、けい素およびすずを有する有機金属化合物で
あり、特に、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム
およびすずの有機金属化合物が好ましく、とりわ
け、有機アルミニウム系化合物が好適である。該
有機アルミニウム系化合物の代表例としては、ト
リエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニ
ウム、トリヘキシルアルミニウム、ジエチルアル
ミニウムクロライド、ジ−n−ブチルアルミニウ
ムクロライド、エチルアルミニウムセスキクロラ
イド、ジエチルアルミニウムブトキシおよびトリ
エチルアルミニウムと水との反応生成物〔反応割
合1;0.5(モル比)〕があげられる。それ以外の
有機アルミニウム系化合物としては、アルミニウ
ム・シロキサレン系(siloxalene)化合物、アル
ミニウム・アマイド系化合物およびジアルモキサ
レン系化合物ならびに前記の有機アルミニウム化
合物を含む複塩があげられる。 本発明において有機金属化合物として使用され
るアルミニウム・シロキサレン系化合物の一般式
は下式で示されるものである。 〔ただし、R1、R2およびR3は同一でも異種でもよ
く、ハロゲン原子または炭素数が多くとも10個の
アルキル基もしくはアルコキシ基であり、R4
炭素数が多くとも10個のアルキル基であり、R5
はハロゲン原子または炭素数が多くとも10個のア
ルキル基もしくはアルコキシ基あるいは一般式が
【式】または
【式】 (ただし、R6、R7、およびR8は同一でも異種でも
よく、前記のR1、R2およびR3と同一であり、n
は10以下の正の整数)で表わされる置換基であ
る〕 本発明において用いられるアルミニウム・シロ
キサレン系化合物のうち、代表的なものとして
は、トリメチルジメチル−シロキサレン、トリメ
チルジエチル−シロキサレン、トリメチルジ−n
−プロピル−シロキサレン、トリメチル−ジイソ
ブチル−シロキサレン、トリメチルジオクチル−
シロキサレン、トリクロロジメチル−シロキサレ
ン、ジメチルエチルジエチル−シロキサレン、ト
リメトキシジメチル−シロキサレン、トリエチル
ジメチル−シロキサレン、トリメチルジメトキシ
−シロキサレン、トリメチルジメトキシ−シロキ
サレンおよびトリメトキシジクロロ−シロキサレ
ンがあげられる。 また、本発明において有機金属化合物として使
われるアルミニウム・アマイド系化合物の一般式
は下式で示されるものである。 (ただし、R1、R2およびR3は同一でも異種でもよ
く、水素原子または炭素数が多くとも10個のアル
キル基であり、R4はハロゲン原子または炭素数
が多くとも10個のアルキル基である)。 本発明において使用されるアルミニウム・アマ
イド系化合物のうち、代表的なものとしては、ジ
エチルアルミニウムジメチルアミド、ジエチルア
ルミニウムジエチルアミド、ジメチルアルミニウ
ムジメチルアミド、ジメチルアルミニウムジ−n
−ブチルアミド、ジエチルアルミニウムジ−n−
ブチルアミド、ジクロロアルミニウムジメチルア
ミド、ジメチルアルミニウムジオクチルアミド、
ジイソブチルアルミニウムジ−n−ブチルアミド
およびジヘキシルアルミニウムジオクチルアミド
があげられる。 本発明において有機金属化合物として用いられ
ジアルモキサン系化合物の一般式は下式で示され
るものである。 (ただし、R1、R2およびR3は同一でも異種でもよ
く、ハロゲン原子または炭素数が多くとも10個の
アルキル基もしくはアルコキシ基であり、R4
炭素数が多くとも10個のアルキル基である) 本発明において使用されるジアルモキサン系化
合物のうち、代表的なものとしては、テトラメチ
ルジアルモキサン、テトラエチルジアルモキサ
ン、テトライソブチルジアルモキサン、1・1−
ジメチル−3・3−ジエチルジアルモキサン、テ
トライソブチルジアルモキサン、1・1−ジメチ
ル−3・3−ジイソブチルジアルモキサン、テト
ラデシルジアルモキサン、塩化トリメチルジアル
モキサンおよび塩化トリエチルジアルモキサンが
あげられる。 本発明において使われる有機金属化合物のうち
有機アルミニウム化合物以外の有機金属化合物の
代表例としては、ジエチルマグネシウム、塩化エ
チルマグネシウム、ヨウ化メチルマグネシウム、
塩化アリル(allyl)マグネシウム;塩化ノルマル
プロピルマグネシウム、第三級−ブチルマグネシ
ウムクロライド、臭化フエニルマグネシウム、ジ
フエニルマグネシウム、エチル・エトキシマグネ
シウム、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、ジエトキ
シ亜鉛、塩化ジブチルホウ素、ジボレイン、トリ
メチルホウ素、トリエチルシラン、四水素化ケイ
素、トリエチルシリコーンハイドライド、テトラ
メチルスズ、テトラエチルスズ、塩化トリメチル
スズ、二塩化ジメチルスズ、水素化トリメチルス
ズ、臭化エチルマグネシウムとエチルエーテルと
の錯体およびジエチル亜鉛と水との反応生成物
〔H2O/Zn(O2H52<2.0(モル比)〕などがあげ
られる。 さらに、本発明において使用される有機化合物
としては、二種の上記有機化合物の複塩(たとえ
ば、リチウムアルミニウムテトラハイドライド、
カルシウムテトラエチル亜鉛)があげられる。 本発明を実施するにあたり、これらの有機金属
化合物は一種のみを使用してもよく、二種以上を
併用してもよい。 本発明に使用される触媒成分(A)の遷移金属に対
する有機金属化合物(B)の割合はモル比で1〜100
の間で自由に選択できるが、特にこれに限定する
わけではない。 これら触媒成分A、Bに以下に示す第3成分を
組み合せて重合体収率、重合速度等を制御するこ
とも可能であるが、これらは用いても用いなくて
もよい。第3成分としては含酸素化合物、例えば
アルコール、エーテル、過酸化物、カルボン酸、
酸無水物、酸クロライド、エステル、ケトン等が
代表的であるが、その他含窒素化合物、含硫黄化
合物、含ハロゲン化合物、あるいは分子状沃素そ
の他のルイス酸等を用いることができる。 これらの添加順序は特に制限はない。 触媒は希釈しないでそのまま用いても良いが、
通常は芳香族系又は脂肪族系の不活性有機溶媒で
希釈して用いることが好ましいが、希釈する際に
遷移金属化合物の濃度は0.001モル/以上であ
ることが必要であり、遷移金属化合物の濃度が
0.001モル/以下であつては、良好なポリアセ
チレン薄膜を得ることが困難である。 これ等の触媒は空気中の酸素又は水分と反応し
て分解したり変質したりするので、取り扱いは実
質的に酸素及び水分の存在しない状態、例えば窒
素又はアルゴンガス等の不活性気体中や真空中で
取り扱わなければならない。 上記触媒溶液を、よく乾燥して実質的に水の付
いていない状態にしたn型シリコン表面に塗布し
アセチレンガスと接触させてポリアセチレン薄を
作る。 重合時の温度によつてポリアセチレンの立体構
造を制御することが出来、10℃以下の温度ではシ
ス型の多いポリアセチレンが、10℃以上の温度で
はトランス型の多いポリアセチレンを作ることが
できる。 重合温度は300℃以下が好ましく、300℃以上で
はポリアセチレンの分解が起り好ましくない。 アセチレンの重合は、触媒にアセチレンガスを
接触することによつて起る。アセチレン圧力は特
に制限はないが、実用的な観点から、10気圧以下
で行うことが望ましい。 生成する高分子量のポリアセチレンは有機溶媒
に溶解しないので、重合開始と共に析出する。 所定の膜厚のポリアセチレン膜が得られたら、
存アセチレンガスを除去し、続いて酸素及び水を
除去した触媒が溶解する有機溶媒で数回洗滌し
て、残存触媒を除去する。 続いて残存有機溶媒を乾燥除去してp型ポリア
セチレン膜とn型シリコンのp−n接合形固体素
子を得る。 ポリアセチレン膜の膜厚は太陽光線を出来るだ
け多く透過させる為に10μm以下が好ましく、特
に2μm以下が特に好ましい。10μm以上の膜厚
では太陽エネルギーの変換効率が極端に低下す
る。 ポリアセチレン膜の膜厚は触媒の調製条件、ア
セチレン圧力、重合時間及び重合温度等によつて
容易に制御することが可能できる。生成するポリ
アセチレンの膜厚は薄い方が太陽エネルギーの変
換効率が大きく望ましいが、0.05μm以下の膜厚
のポリアセチレン薄膜を作成することは困難であ
る。 この様にして得られるp−n接合形素子のポリ
アセチレンの電気伝導度は10-9〜10-5Ω-1・cm-1
と低いが、このままでも、光起電力効果により太
陽電池となり得るが、より大きい変換効率を得る
には、ポリアセチレン膜を電子受容性化合物で処
理してポリアセチレン膜の電導度を1Ω-1・cm-1
以上に上げることによつて大きい変換効率を有す
る太陽電池を構造することが可能となつた。 ポリアセチレンの電気伝導度を1Ω-1・cm-1
上の高いレベルに上げることの出来る電子受容性
化合物としてはすでに(i)ヨウ素(I2)、臭素
(Br2)およびヨウ化臭素(IBr)等のハロゲン(ii)五
フツ化ヒ素(ASF5)、五フツ化アンチモン
(SbF5)、四フツ化ケイ素(SiF4)、五塩化リン
(PCI5)および五フツ化リン(PF5)等の金属ハロ
ゲン化物(iii)ジフルオロスルホニルパーオキシド
(F2S2O4)が知られている。これ等の電子受容性
化合物で前記のp−nヘテロ接合形素子のポリア
セチレン薄膜を処理することによつて大きい変換
効率の太陽電池を得ることができる。 これ等の電子受容性化合物でポリアセチレン膜
を処理する方法としては(i)電子受容性化合物の蒸
気を直接ポリアセチレン膜に接触させる方法(ii)ポ
リアセチレン膜を不活性有機溶媒又は水に浸漬し
てそこに電子受容性化合物を導入する方法等が考
えられるが、いずれの方法を用いても良い。 p−nヘテロ接合型素子を電子受容性化合物で
処理した後、ポリアセチレンと未反応の過剰の電
子受容性化合物は不活性有機溶媒洗滌又は真空乾
燥等の通常の方法で除去しておくことが望まし
い。 この様にして得られたp−型導電性ポリアセチ
レン薄膜−n型シリコンのp−n型ヘテロ接合素
子のp−型導電性ポリアセチレン薄膜に直接リー
ド線を付けて太陽電池としても良いが、ポリアセ
チレン薄膜にオーミツクな透明電極を付けてリー
ド線を付ける方が変換効率を上げることができる
から好ましい。 オーミツクな透明電極は当該業者の間で通常行
なわれているCVD法、真空蒸着法あるいはスパ
ツタリング法等で作ることができる。 以上の方法によつて製造されるp−n接合型太
陽電池は酸素によつて比較的酸化劣化を受け易い
ので、真空又は不活性ガス雰囲気下で使用するこ
とが好ましい。この為の包装材料として太陽電池
に通常用いられているガラスやポリカーボネー
ト、ポリメタクリレートおよびポリエステル等の
プラスチツクが好適である。 実施例 1 窒素ガスで完全に置換した200mlの反応器に常
法に従つて精製したトルエンを40ml、テトラブト
キシチタニウムを10ミリモル及びトリエチルアル
ミニウムを40ミリモルを室温でこの順序に仕込ん
で触媒溶液を調製した。 片面に金を蒸着してオーミツクな電極を付けた
n型シリコンウエーハー(リン原子をドープした
もので、比抵抗5〜15Ω・cm)の非電極面を濃硝
酸:フツ酸=5:1(重量比)のエツチング液で
1分間エツチング処理した後、多量の蒸留水で洗
滌した後、室温で真空乾燥した。 窒素ガス雰囲気下で、上記の乾燥したn型シリ
コンウエーハーのエツチング面に上記の触媒溶液
約0.2mlを滴下して、触媒溶液をシリコン表面に
均一に塗布した。次いで系を真空にして窒素ガス
を追い出した後、−78℃に冷却して4cmHgの圧力
の精製アセチレンガスを導入して30秒間重合を行
なつた。重合終了後直ちに未反応アセチレンガス
を追い出して窒素ガスで置換した。−78℃に冷却
しながら窒素ガス雰囲気下、多量の精製トルエン
で触媒を洗滌して完全に除去し、室温で真空乾燥
して残存トルエンを除去した。膜厚0.5μmの透
明なポリアセチレン膜がシリコン表面を均一に覆
つていた。生成したポリアセチレン膜はシス体が
95%で、電気伝導度は8×10-8Ω-1・cm-1のp型
半導体であつた。 得られたポリアセチレン/n型シリコンウエー
ハー積層板のポリアセチレン面及びシリコンの電
極面に白金のリード線を導電性接着剤(商品名
“Electro dag 502”)で付けて30分間真空乾燥し
て接着剤中の有機溶媒を除去した。 この様にして得られたp−nヘテロ接合素子を
反応容器に入れ、真空ポンプで系中の空気を排気
した後、そこに電子受容性化合物として約1gr
のヨウ素を導入して2時間ドーピングを行つた。
続いて、未反応のヨウ素を排気してp−nヘテロ
接合形太陽電池を得た。 得られた太陽電池のポリアセチレン膜の膜厚は
0.5μm、面積は0.2cm2であつた。上記の太陽電池
の太陽光(57.3mW/cm2)を照射して光起電力を
測定したところ、開放端電圧が0.395V、短絡電
流が4.325mA/cm2、フイル・フアクターが0.23
で、変換効率は0.75%であつた。 実施例 2 実施例1で得られたポリアセチレン/n型シリ
コンウエーハー積層板にリード線を付ける前のポ
リアセチレン膜の表面に透明な金薄膜の電極を真
空蒸着法によつて付け、そこに白金のリード線を
付けた以外は実施例1と全く同じ方法でp−nヘ
テロ接合型太陽電池を作つた。 実施例1と全く同じ方法で光起電力を測定した
ところ、その変換効率は1.50%であつた。 比較例 1 実施例1で行つたヨウ素のドーピングを行なわ
なかつた以外は実施例1と全く同様な方法でp−
nヘテロ接合型太陽電池を作つた。 実施例1と全く同じ方法で光起電力を測定した
ところ、その変換効率は0.12%であつた。 この比較例より、ポリアセチレン膜を電子受容
性化合物で処理して電気伝導度を高くしておくこ
とが、太陽電池の変換効率を上げるから好ましい
ことが判る。 実施例 3 実施例1で得られたp−nヘテロ接合型素子に
五フツ化ヒ素の微量の蒸気を非常にゆつくりと、
30分間かかつて接触させた後、未反応の五フツ化
ヒ素の蒸気を除去して、ポリアセチレン膜の電気
伝導度が560Ω-1・cm-1のp−nヘテロ接合型太
陽電池を得た。 得られた太陽電池の光起電力を実施例1と全く
同じ方法で測定したところ、その変換効率は0.73
%であつた。 実施例 4〜7 実施例3で電子受容性化合物として用いた五フ
ツ化ヒ素の替りに表−1で示した電子受容性化合
物を用いた以外は実施例3と全く同様にしてp−
nヘテロ接合型太陽電池を製造し、得られた太陽
電池の変換効率を実施例1と全く同様の方法で測
定した。
【表】 四フツ化ケイ
〃 6 28 0.51

五フツ化
〃 7 130 0.66
アンチモン
【図面の簡単な説明】
図面は本発明のp−nヘテロ接合形太陽電池の
概念図であり、1は透明オーミツク電極、2はp
形導電性ポリアセチレン薄膜、3はn型シリコン
の単結晶薄板(ウエーハー)、4はオーミツク電
極を、それぞれ表わす。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 膜厚が10μm以下の共役二重結合連鎖を有す
    る鎖状ポリアセチレン薄膜をn型シリコン表面に
    形成し、続いて電子受容性化合物でポリアセチレ
    ン薄膜を処理してなるp−nヘテロ接合形太陽電
    池。
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JPS57164579A (en) * 1981-04-03 1982-10-09 Toray Ind Inc High performance polyacetylene semiconductor element
US4873556A (en) * 1985-05-07 1989-10-10 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Hetero-junction device
JP5040057B2 (ja) * 2004-09-03 2012-10-03 コニカミノルタエムジー株式会社 光電変換素子の製造方法および放射線画像検出器の製造方法
JP2011046565A (ja) * 2009-08-27 2011-03-10 Sharp Corp 単結晶シリコンインゴット、単結晶シリコンウェハ、単結晶シリコン太陽電池セル、および単結晶シリコンインゴットの製造方法

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