JPS6143486A - 長期のエネルギ変換安定性を有する光応答デバイス及び該デバイスの製造方法 - Google Patents

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】

電子デバイス特性を右り−るアモルフＩスシリコン合金
は、グロー放電デポジション技術あるい

【ま真空デボジ
ン：１ン技術レニよって製造され１４る。前記のような
１ポジシヨン技術は、スタンフォード・アール−Ｊブシ
ンスｌニー（Ｓ　ｔａｎｄｊｏ、ｒｄ　　Ｒ。 Ｏｖｓｌｌｉ　ｎ５ｋｙ　）等に例与された米国特許第
４．２２６，８０．８号、第４．２１７．３７４号及び
第４，５１７，２２３号に記載されている。これらの特
許に開示されているにうに、７−ＩＬルフ１スシリコン
半導体層中に尋人されにフッ系は局在化しＩＣ欠陥状態
密度を実Ｈｅ４的（、ニ低］１さＵ、グルー、ノニウム
など他の合金材料の添加を８易にする。 太陽′ｌり池の装置１に関してバッチ処理に限定される
結晶Ｙ１シリコンに異なり、アモルフ７Ｉスシリコン合
金は人面槓のｉｌ、板上に多層にデボジツ１−され得、
大ω連続処理システムにおいて太陽電池を構成し１１す
る。前記のにうイ１連続処即システムは、米国！Ｉシｊ
許第４　、４０（１，４，０９号、第４，４１０，５８
８号、第４．４３８，７２．’）ν；及び第４．４８！
ｉ、　１２５ｇに開示されている。これらの特許に開示
されているＪ、うに、基板ｔｉｔ一連のデポジションヂ
ャンバに連続的に通され得、各ヂｉ・ンバ内で１個の半
導体材石庖がデポジットされる。ｐｉｎ型の光起電デバ
イスがＩ　Ｂされる場合、第一のチトンバでｎ型半導体
合金がデポジットされ、第゛二のヂレンバで真１１Ｊ、
アモルファス半導体合金がデポジット・され、第三のブ
ｌ’ンバでｎ型半導体合金がデポジットされる。 （以下余白） ４日−一剖−ＨＨ（→→９−ｄ７−、−ニー　　、　、
ニー゛アモルフ７スシリニＩンをベースどする光起電デ
バイスでは、動作中に性能の低Ｆが観察されている。゛
°光劣化（＋＋　ｔ＋　ｏ　Ｌ　ｏ　−ｄ　ｃ　ａ　ｒ
　ａ　ｃｌ　ａ口ｏｎ）”あるいは“ステフラー〇　：
／　ス：ｌ：劣化（３ｔａｅｌ）ｌｅｒ−Ｗ　「ｏｎｓ
ｋ！ｄｔＩＣＩｌ”ｄａｔｉｏｌｌ）”と称されるこの
現象ハ、半ｖ２体材料の原Ｆ間の弱い結合が切れ、ぞの
結−１！バンドギＩＦツブ内に欠陥状ｒ＆が生じること
に起因すると考えられる。光によって生じる上記欠陥は
比較的１８温で比較的長時間、即ら例えば約１ｊ】０℃
で数時間アニールＪ゛ることによってｄ”１失させ１！
ｌる、。 光起電カーしジＪ−ルの動ｒ１中、アニールは性能の回
復あるい維持のため断続的あるいは連続的に保持する。 半導（Ａ月Ｆ１１まロー、常動作詩（通常　１００℃を
Ｆ回る）比較的ＩＩＩい温度に９「持され、半ン４．ｊ
体材発生と同時に７二−ルされる。しかし、公知である
この）１続アニール法は、高い温度を必要とづ゛るため
適用が限定される。従って、アニール温度を下げること
が望ましい。 用いられるアニール温度が高い、どいつ問題点は木ざご
明にＪ′３いて、光起電ｉバイスの荷電キャリア発生領
域に少ωのアニール温度降下剤（謄）即ち一般的にはド
ーパントを添加することによって解決される。アモルフ
ァスシリコンあるいはアモルファスシリコン−ゲルマニ
ウムから成るー・般的なｐｉｎ型あるいｎｉｐ型太陽電
池にＪ３いて、真性半導体層にホウ素などのドーパント
を少量添加づ。 るとアニール温度が１００℃以下に１・がることｌへ判
明した。アルミニウム、ガリウム、インジウム。 タリウムといった他のドーパント並びにこれらのドーバ
ンｉ・を相合Ｕたｆｊ　１７）　ｂ　ｌ走用され１１４
る。 ｐｉｎ型光起電ｆバイスの真性半導体材ｒ４層に比較的
少［３のホウ素を添加すると該デバイスの安定性が改善
されることは既に報告されているが、ドーパントの添加
によってアニール温度が下がることは未だ報告されてい
ない。［太陽電池（Ｓｏｌａｒ　　Ｃ０１１ｓ）　Ｊ第
ｇ　号（１９８３）　、第２５−３６ページ所載の、１
ス・ラダ（Ｓ、　Ｔｓｕｄａ）　＠ニょる［アモルフｊ
・スシリ」ン光電池の光に起因づ゛る不安定性（ｌ　ｉ
ｇｂｔ　　ｌ　ｎｄｕｃｅｄ　　Ｉｎ５ｔａｂｉｌｉｔ
ｙｏｆ　　Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　　３ｉｌｉｃｏｎ　　
ＰＦＩＯｊＯＶＯｌｔａｌＣＣｅｌｌｓ）　Ｊ　、並び
に前掲書箱３〜１２ページ所載の、１ノイ・ラブダ（Ｙ
　、　Ｕ　ｃｈｉｄａ　）等による「水素添加されたｐ
ｉｎ型アモルフｉ・スシリコン太陽電池のヌ・１露冗、
安定ｔ！ｔ、　（Ｓ　ｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｐ　−
１−Ｎ１−Ｉ　　ｙｄｒｏｇｅｎａｔｃｄ　　Δ　ｍｏ
ｒｐｈｏｕｓ　　　５ｉｌｉｃｏｎ　　　３ｏ１ａｒＣ
ｅ、ｌ　Ｉｓ　ｔｏ　１．　ｌ！戸Ｉｔ　　［’ＸｐＯ
３ｌ＋ｒＱ　）　Ｊを参照されたい。ラダ及びラブダに
にっ℃用いられたドープレベルは、本発明において用い
られるしのより（１χしく低い。本発明とは対照的に、
ラダあるいはウーｆ・ダの公表した論文に従って製造さ
れる光起電デバイスの安定性もしくは効率は、ホウ素添
加によってもたらされる真性領域での電場配分の変更に
Ｊ、ってのみ改善され得る。 本発明の一具体例にＪ３いて、光起電デバイスはそのア
ニール４１度に、電気的ヒータによって周期的に又は断
続的に加熱される。別の具体例Ｃは、光起電デバイス

【
ま、熱的に絶縁されたモジノールを有しており、この七
ジュールは太陽熱エネルギを保持して半導体材料の温度
を周期的婆又は断続的にアニール温度まで高めるか、ま
たは連続的にアニール温度に維持づる。 第１図は、個々のｐｉｎ型レルし２ａ、１２ｂ　及ヒ１
２ｃから成るｐｉｎを光起電デバイス１０を示？Ｉ−０
けル１２ａど１を合づ−る基板１１が、光電池１０の電
極として（幾代Ｊ″る９、↓＾板１１は、辞いステンレ
ス鋼あるい（よアルミニウムのような金属材ｒ１によっ
Ｃ構成されても、あるいはまｌこニッケルなどで電鋳心
れた薄型部材によっ１１？４成されてもよい。他の場合
には、基板１１はガラスあるいは合成ポリマーのような
絶絃材料に、にって構成され１１、その際基板１１上に
は導電性の電極層が形成される。適用例にＪ：つては基
板上に半導体材料のデポジションに先立ち薄い酸化物層
、及び／また番、Ｌ＝・運のベース接点、及び／よた覧
よ反則層をデポジットすることが必要となる得るが、木
明１ｌｉＩＩ忠中の“基板°′という語は予備処■！１
１によって基板にイＮ１加される上記のにうなニレメン
ｌ−を総〔包含する。 レル１２ａ、１２１＋及び１２ｃＬＬ各々、少なくとも
シリコンあるいはゲルマニウムを金石するアモルファス
半導体ボディにＪ−って４１−１成されている。各半導
体ボディは、ｎう°リマ電性の一′１２導体層２０ａ、
　２０ｂ及び２０（：と、本発明の原理に従って僅かに
ドープされた真性半導体層１８ａ、　１８ｂ及び１８ｃ
　ト、Ｄ　Ｉ−Ｔ！　導電性の半導体層１６ａ、　１６
１＋及び１０Ｃとを含む。ｎ型層１６とｎ型層２０と１
よ協Ｎして、光にＪ、つ′Ｃ真竹層１８で発生される荷
電キレリアを求めるべり図１８を横切る電場を形勢する
。 好ましい具体例ぐはインジウム−スズ酸化物から成るＴ
ＣＯ（透明尋電酸物）層２２が、基板１１と反対の側に
位！ｆす“る半導体材料層にデポジッ１〜され【第二の
電極を構成する。集電効率を高めるために、７００層２
２に電極グリッド２４が取付けられ得る。 第１図の光電池は複数個のｐｉｎ型レルし積重ねＵ　ｍ
成されたものであるが、本発明は単独のｐｉｎ型レルし
、偵重ねられ７％−％あるいは単独のｎｉｐミル型セル
いはｐｎ型セルといった他の４７４成をｊｌする光電（
１！！にも適用されＩＥＩる。 本発明の発明者は、例えばｐ型ドーパントのような遷択
されたアニール温度降１・剤を真性アモルファス半導体
Ｒ１材に少量添加りれば、光によって生じる欠陥はＪ二
り低い温度での７ニールにＪ、り除去され得るというこ
とを分４１ｉ的に照明・し、かつ実験で確二区しＩ５．
９．アニール慝１良の低Ｆ　Ｌ；ｔ、当該アモルノｊ’
　）＋半導体が用らｉｔ　Ｉ７るＩバイスの（８成如何
どは一切黙関係である。従つ（、本発明の改良され〕ｙ
　’／”［：ルフｉ−、、＜　’ｌｉ　；９１ホ（，１
、’４３　’Ｉ　図ｔ　＠　照Ｌ／　’Ｃ７３２明し／
、：　ｐ　ｉ　ｎヘリタンラ＝ｌ＼光起電デバイスへ始
め非；５；１に様々な光応答ｆバイスに適用され１５〕
る。 木光明アー［ルフ７／ス２１′導体スパッタリングにに
ってデボジッ１−さｔ＋　４：ｌ、ぞの場合アニール温
度降下剤【まスパッタリングのターゲット中に固形で存
在しでも、またデポジションブＩｌンバ内の雰囲気アニ
ール温度降下剤は魚介固体に加えられ背、あるいはまた
デポジションヂトンバ内の残留雰囲気に加えられ１ｑる
。アモルファス半導体に！１の形勢にＣＶＤ法が用いら
れる場合、アニール温度降下剤は好ましく（よ処理ガス
流に添加される。電気めっ直接めっき浴に添加される（
する。グロー放電法の場合は、アニール温度降下剤は処
理ガス流に添加される。 アモルファス半導体層が既にデポジットされている時に
は、アニール温度許ト１．ｔイオ゛／県］込・７Ａか、
活性されｌこ７／ニ一ル温度降Ｆ剤゛雰囲気中でのデポ
ジション後処１！１１か、あるし）はｊ広散ン人によっ
て前記半導体層中に）９人され得る。 本発明を、ＥＫｆｆｆｉ７モルノア／スシリコン：水Ｚ
−８８１８ｃに用いられる祠旧ど１−、に、シて同様で
ある。２：）０℃に維持された複数個の−」恐−ニング
ガラス７０５９（Ｃ０ｒｎ！ＩＩｇ７０５９　ｇｌａｓ
ｓ）］！＋’＝　１反１に、−・）１１！のアモルフフ
・スラリー１水素水累合金層をグロー放電法によつヱデ
ポジット・シた。シランは、１３．５６　Ｍ　ＨＩ・　
の高周波°「ネルギで、分解させＩこ。この分解は約２
７パスカルの１土力において行なわれた。ドープされて
いない合金のデボジシコンが行なわれている各ヂャンバ
内に少量のシボシンを、互いに異なる母だけ尋人するこ
とによって、様々なレベルでホた試お１を、約１００ｍ
Ｗ　／　ｃｔｉの白色光束に２時間当てて劣化さけた。 劣化した試料の光導７［率を測定した後、該試わｌを１
００℃で１５分間再度３／ニールして光導電率を再び測
定ｔ）た。 用いた試料（真性合金のバンドギＶ・ツブは約１．８　
ｅＶでフェルミｔ１（位ｔよ、価電子帯から約１１ｅＶ
　（即ち伝導帯から約ｏ、７ｅＶ）の位置であり、従っ
て該合金は僅かにｎ型であるど見做される。 通常の真性アモルファスシリコンでは、１００℃で１５
分間行なうアニールは光によって生じた欠陥に対して実
質的に伺ら右動ではない。本発明の発明者は、真性アモ
ルフフ・ス半導体合金にｐ型ドーパント、特にホウ素を
、該合金のフェルミ単位が価電子帯の方へ変位する（そ
れによってこの真Ｖ１半導体＃合金が僅かにｐ型となる
）のに十分な量だ【ノ系加するとアニール１すｉ性が敗
色されることを発見した。特にアニール温厄降Ｆ剤とし
てホウ素を添加されたアモルファスシリコン：水素合金
の場合、フェルミ単位がｌ＋Ｉｌｉ電子帯から約０．７
　ｅＶの新しい位置よＣ変位し、その結果、光によって
牛しる欠陥がアモルファス１′）４体合金から、（苧か
約１００°Ｃの）門１哀で僅か約１５分間行なわれるア
ニールによって除去され１！するようになることが判明
した。 測定データを表１に示Ｊ−１，第一の縦の欄にシボ電子
ボルト（ｅＶ）で示した各試料についでの活性化エネル
ギは、試料に含まれたホ・り累の相対４ｎの比較に厳密
なり礎を１２供する。試料１．２及び３は僅かにｐ型ぐ
あり、試料４はごく僅かにｎ型である。第三の縦の欄に
は、光劣化させＩ、：シリコン合金半導体（ｓｉｇｍａ
　　　）の光導電率の、ｈＢ ２００℃でアニールし１ζ９　ｉ％シリニ】ン合金半導
体（３ｉ［１ｍａ　　　＞の光ン９電キにり・１づる比
率を示１．。 １）１１八 ＦＬ後に第四の縦の欄には、光劣化さけた後低）品でア
ニールしたアーしルファスシリコン合金試石（ｓｉｇｍ
ａ　　　）の光導電率の、２００℃ＣアニールｈＣ した基準試料（３ｉｇｍａ　　　）の光導電率にスＪ　
ｉＩ’るｐｈΔ 比率を示す。即ら、第三の縦の欄は光照射（ＡＭ１強度
の照明で露光）後試料に生起した光劣化の程！良を表わ
し、第四の縦の欄は光劣化した試料の、１００℃で１５
分間に７ニールした復の回復の程度を表わす。第二の縦
の欄の数１直が大ぎいはど試料の光劣化の程瓜は小さく
、また第四の縦の柵の数値が大きいほど試料のアニール
後の回復は茗しい。 （以下余白） Ｌユ 表１の光導電率のデータは、互いに約２ｍｍ離隔したコ
ロシイドグラフＦ−（ト電気接点を用いて行なったシリ
コン層に平行な測定によって得られた。 試別に約１００ポルＩ−の定電圧を印加し、電流を照度
の関数どして測定した。 表■のデータｔま、低温アニールが、光劣化した僅かに
ｐ　＋Ｖ！ドープされた試別（試料１．２及び３）を実
ＴＩ的１ごその初期＋’、、ｌ：　ｆｌｉｊによ−（回
復さけることを示している。ホウ素をごく少量しか含ま
ない僅かにｎ型の試料４は光劣化したその光導電Σ（４
にＪ３いて、試別１〜３を実質的に回復さぜ／ｊ短時間
の低温アニール処理１股６２４△しか回復しない。 第３図（よ表■の試別１から冑た光Ｆ　Ｍ　４７データ
のグラフで、本発明による低温）！ニール成分を含有す
るアモルフフ・ス半導体の回復を示づ゛。線△は試別１
の高温アニール処理（２００℃で２時間）後の電気的性
能を表わし、即ら線△は試料１の塁準性能翰である。ｔ
ａ［３は、アモルファスシリコンのアニール処理し／ｊ
後の光導電率であり。第３図ｔよ、短時間の低温アニー
ルが新規なアモルファスシリコンをほぼその基準ｆ１能
にまで回復８せることを示している。 第２図も試Ｆ！１１についての、第３図と同梯のグラフ
であるが、このグラフの場合光導電率は、アモルフフ・
スシリ］ンデボジツ］・層平面に４１シ１垂即し強度に
ｐ型にドープされたり１モルファスシリコンの１°ノみ
５０ナノメー１−ルの層をデポジットし、次い（・評１
ｌＩＩｉ（Ｊるべさシリ−１ン合金の厚み１５ミク［１
ンｒ／）　ｌｆ２ど、すΣにぐの士にやはり厚み５０ナ
ノメートルの別のｐ　　７５＋！贋とをｆボジッ１−シ
て構成した。 りｒ、Ｉ　／、、Ｋｉと、Ｊり［１ム冷′；から１ｌｌ
ｌ［ド自し！、ニオのｐ　型層どにオ・−・ム接１ｔｉ
ｊを設番Ｊ／ζ、１約０２ポル１−の定電ｎ−４印加し
て測定した光々電：１’、　ｋ−Ｊニー）’（、敗色さ
れた７二−ル１３竹は異方性月１′≧１の１４１性に相
当し、デバイスのどの、Ｊ、うな１！ｉ別のＩ！’ｉ成
にし依存しないことが１明、キ４１ｋ。第３１図１よ、
試１８１の層にえ１して平行にｉｔ！’Ｉ定されｌ、二
電気的＋！ｌ　ｆｉｌ之が、第２図に示した層を垂直に
員い゛Ｃ測定された電気的性能に概して類似しているこ
とを示り。試別を通過す゛る仝光゛市流

【、Ｌ第２図の
場合、にり第３図の場合のｈが、電流Ｉｌ路がＪ：り長
いためにより弱いが、劣化及びアニールの際の光電流の
変化の人きさはど１うらの場合も同様である。従って本
発明によって製造される光起電デバイス【よ、光ににっ
て生じる欠陥の除去の！こめに年に唯の１度か２度約１
（）０℃の温度で１５分という短いＩ！Ｉ１間アニール
されるだ（−）でよい。 本発明による先月？［’ｔ’バイスは、！Ｆ１１作中に
より高い温度を獲（ｑ及びｆｔ（（１＝ｌｒするＪ：う
に特別に設ａ１され起電−ｉバイスの半導体材料のｉ島
度をアニール記１哀１ご高め、かつこの温度をデバーｒ
スのそれまでの動作中に集積した欠陥の除去に十分な時
間だり維持するのに、時折の瀧い晴天が利用され得る。 あるいは他の場合には、連続アニール処理７１行なわれ
得る。連続アニール処Ｌ！１！でシ、１半婬体材ＦＡは
、ぞの動作の大部分の間中７：’＋　Ｉ３：幾分＋１（
［ｌの／／ニール陽度に刺１持される。 第４図に、１３いＣ１［ジｌ−ル３０１ＪＩ第１図のデ
バイス１０ど同様でありｊＨするソｃ′１起’？Ｊデバ
イス１０を包含する１、ベースもしくは裏当（部＋Ａ３
２が光起電デバイス１０の下方に位置し、↑・１人ケー
ス３４１まデバイス１０ど７！当（部イイ３２どの間に
実質的に気密のシールを構成１′る。失当で部材３ハよ
、例えばグ°ノスウール、スヂロホーム、コルク等・の
Ｊ、うな１０’Ｗ　／　ｃｍ・℃より小さい熱？ｒｉ導
率を右丈る。衛熱材石によって構成される。 封入ケース３２は、好ましくはテトラ−（Ｔ　ｅｄｌａ
ｒ）［つ・イ・デュポン・ドウ・ヌムール社（［Ｅ　、
　　ｒ　、　Ｄｔ＋ｐｏｎｔ　ｄａ、　Ｎｅｍｇｕｒｓ
、　　Ｉ　ｎｃ、の登録商１’；’　］のよう＜１：透
明なポリン−月利ににって（１へ成され、デバイス°１
０をその全体を包み込ｌυで保１＆し、また熱ｊＯ失を
防止づ“る６動作時、光起電デバイス１０は光エネル１
゛４吸収して、゛上気ユ“ネルギ及び熱を生成する１、
生成された熱は、裏当（部材３２及び」・１人ケース３
４が断熱１１１であるため外部へ逃げ１ｑない、そのれ
−宋、デバイス１０４ま低温アニールをもたらり比較的
高い温１良を獲得し、かつｉｔ、　Ｉ；ｉ　ｉＩる。 第５図のモジュール４０は光起電デバイス１０どケース
４２どを含み、ケース４２は底部４４と、四つの側壁（
その内圧つのみを図示）と、透明な蓋を５２とを有する
。ケース４２は、グラスウール、スヂロボーム、コルク
等のような断熱４４　Ｎによって構成されるか、あるい
は前記材料を含有し、このケース４２の寸法はデバイス
１０を受与し、かつ底部４４に接触させて保持づ“るべ
く決定される。ケース４２の側壁は底部４４から伸張し
て、デバイス１０の上表面と器５２どの間に空間５４を
構成する。答５２がタース４２の側壁上に載置され、デ
バイス１０をケース４２内に開じ込めるａ’１１５２は
、ガラスその他のｌｌ！ｌ！質あるいμ半硬質の透明材
４Ｉ　Ｌ二Ｊ、−）’Ｃ構成され４：’＋’　＋側壁に
は恐らく１“ポ１シ系１）１着７’ｉ’ｌ　／ｃどの接
着剤ぐ固定され１！する。　　　− 入射光が蓋！１２を透過してデバイス１０に当たり、デ
バイス１０ｉ；Ｊ前記光を吸収して電気及び熱４生成す
る１、生成きれた熱は、ケース４２及び空間５４によっ
て外部へ逃げるのを阻止δれる。こうして、デバイス１
０【よ低；品ノ′ニールを実現するほと高い動作温度に
相持される。 本発明による光起電デバイスがら欠陥をアニールづ゛る
のに」−分な初Ｖ１：温度ｔ、Ｌ、高い光透過性と比較
的小さい熱電動率どをイｊＪ゛る封入材料の比較的厚い
に〆１中に光起電デバイス、の仝休を埋込むことよって
達成され得る。上記のような材料とは、例えば様々なシ
リ−１−ン、右礪合成樹脂、無はガラスｑである。 場合によっＣ＋、Ｌ、ノ′ニールを実現（Ｊるのに電気
的加熱装置を使用することか望ましいことらあり得る。 第６図において、電気抵抗ヒータ６０が、）１−電池１
０をアニールするべく該電池１０の大面に取付りられて
いる。前記光電１！！ｉｏは、第１図の光電池１０に類
似であり１ｑる。、薄いシー１〜状の適当なヒータが、
アメリカ合衆国ミネソタ州ミネアポリス市ミンコ・プロ
ダクツ社（Ｍ　１ｎｃｏ　　ｐ　ｒｏｄｕｃｔｓ　。 Ｉｎｃ、　ｏｆ　　Ｍｉｎｎｃａｐｏｌｉｓ、　Ｍｉｎ
ｎｃｓｏｔａ、　Ｕ、　Ｓ。 ４）よって、サーモフォイル（ＴＩ＋ｅｒｍｏｆｏｉｌ
）という商（ぢｉの下に装）？ｉされでいる。またＩＩ
の場合す二４１、抵抗加熱Ｊレメントはスクリーン印団
法あるいは真空デボジシ：１ン法によって、光電池１０
の幕板−ｑ面に直接デポジットされ得るａ電熱器６０は
１対の’）　−Ｆ　線Ｇ２．１及ヒＧ２１】と、好ｔ　
シ＜　４．１、光％　’ｉｉ？　Ｄｌｏに熱を付与する
際の強度、接続時間及び頻度を調節するｉｌｉ’Ｊ　ｔ
２１１器６４とを含む。 連続アニールら、光起電うバイスを電気抵抗によって加
熱することで達成δれＭｆる。電気、［ネルギはヒータ
ｋ、少量ｆつ一定にイ（１与され１′１、そのによっ゛
（受動加熱モジ。１．−ルにおする所望の］ｌニール温
度の獲ｉｌｌ及び卸持が困デ１ｔである揚台、小型抵抗
し−タが、’ｌ’＞９体材ｖ１をアニールするのに十分
な補助熱を！２供するべく適用され１ｑる。木明廁ｉ！
？　（”は本発明を、専ら光起電デバイスどの係わりで
訂述したが、本発明はホ］・１−ランジスタ、ホトダイ
Ａ°゛−ド、ホ１〜デｊクタどいっ１＝他の種類の光応
答デバイスや、光応答性であると否とにかかわらず、光
子の吸収に対応して欠陥が生じる傾向をｈする１１１！
のあらり）るＰ　）９体）゛バイスにも適用され１「１
　　イ）　。 ／１、図面の計１甲ジノ説明 第１図ＬＬ各ｈｖｌが無秩序エンＣ２体合金７）ｓ　ｒ
ら成る複数個のｐｉｎ型レルし含む積用ね型の光起電−
デバイスの部分横断面図、第２図及び第３図Ｇ、Ｌ木発
明によって製造された半導体材料の試料から様’Ｚ　’
ｔｊ条件千に得られた光）９電率のデータの、本発明の
右利性を示づ゛グラフ、第４図は動作時間の少なくとも
一部にわたってより畠い温度を犯１ｑ及び９！を侍づる
Ｊ：うに設計された低温でアニール弓能ξＣ先月電材お
１を含む光起電ｔ−ジュールの横断面図、第５図は光起
電上ジュールの一変形例の横断面図、第６図は動作時間
の各なくとも−・部にわたってＪ、り高い温度を獲得及
び維持するＪ、うに設＝１されに１低温でアニール司能
（２光起電材利を含む光起電モジュールの電気的に加熱
きれる変形例の横断面図である。 １０・・・・・・光起電力デバイス、１１・・・・・・
基板、１２ａ、１２ｂ、　１２ｃ・・・−セル、１ｅａ
、　１ｅｂ、　１ｅｃ−・−Ｌ）　ｘｌ：　ｑ′ｒｐ体
層。 １８ａ、　１８ｂ、　１８ｃ・−・−・真１１半導体層
、２０ａ、　２０１）、　２０（：・・・・・・ｎ型〕
１′−導体層、２２・・・・・・ｒｃｏ層、２４・・・
・・・電極グリッド、３０．４０・・・・・・モジュー
ル、３２・・・・・・裏当て部材、３４・・・・・・封
入ケース、４２・・・・・・ケース、４４・・・・・・
底部、５２・・・・・・燕、ｊ）４・・・・・・空間、
６０・・・・・・ヒータ、６２ａ、６２ｂ・・・・・・
リード線、６４・・・・・・制御器。 代理人　ブを哩上用　　口　　義　　雄１１１、Ｉ・ノ
ｆ’ｌ’　：！？　（内容に変更なし）光慧Ａう参が 手＆〜ン市■二Ｒ４ ｎＵ　（（３６０年９月３日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 ｉ、ｉ件の表示１１３　和６０年４！Ｉ　Ｈ’＋　ｒＡ
第１７２２４９号３、補正をする者 事件との１５０係　　特許出願人 名　称　　　　エナージー・コンバージョン・デバイセ
ス・インコーポレーラツド ８、？Ｄ正の内容 （１）願田中、出願人の代表者を別紙の通り補充丈る。 （２ン正式図面を別紙の通り補充する。　　　（内容に
変更なし）（３）委任状及び同訳文を別紙の通り補充す
る。 尚、同日付にて本願に関する優先権主張証明良差出ｎを
提出致しました。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）エネルギ変換効率に悪影響を及ぼす欠陥が光活性
   領域に光によつて生ぜしめられ、この欠陥が比較的高温
   でのアニールによって除去され得るアモルファス半導体
   から成る光応答デバイスであつて、光によって生じる欠
   陥のアニール温度を下げる手段と、光によつて生じる欠
   陥をアニールするのに十分な温度に該デバイスを維持す
   る手段とを有する光応答デバイス。
2. （２）アニール温度を下げるための前記手段が該デバイ
   スの光活性領域に導入されているドーパントである特許
   請求の範囲第１項に記載のデバイス。
3. （３）アニール温度維持手段が電気的ヒータである特許
   請求の範囲第１項に記載のデバイス。
4. （４）アニール温度維持手段が光応答デバイスを収容す
   る囲繞を含み、この囲繞は少なくともを部分的に太陽光
   線を透過させ、また囲繞内部及び光応答デバイスからの
   熱損失を防ぐべく熱的に絶縁されている特許請求の範囲
   第１項に記載のデバイス。
5. （５）真性半導体層と、この真性半導体層と電気的に接
   触して位置するｐ型半導体層と、ｐ型層とは反対の側に
   おいて該真性半導体層と電気的に接触して位置するｎ型
   半導体層とを含み、前記真性層が光活性領域を構成して
   いるデバイスであつて、前記アニール温度降下手段は真
   性層の少なくとも一部に導入されているアニール温度降
   下材を含む特許請求の範囲第１項に記載のデバイス。
6. （６）アニール温度降下材が真性半導体層に対するｐ型
   ドーパントである特許請求の範囲第５項に記載のデバイ
   ス。
7. （７）真性半導体層がシリコンをベースとした半導体か
   ら成り、ｐ型ドーパントは実質的にホウ素、アルミニウ
   ム、ガリウム、インジウム、タリウム、及びこれらの混
   合物から成るグループから選択されている特許請求の範
   囲第６項に記載デバイス。
8. （８）真性半導体層のフェルミ準位を当該半導体の価電
   子帯から約０．５から０．９電子ボルトまでの範囲内ま
   で動かすのに十分な量だけｐ型ドーパントがこの真性半
   導体層中に、存在する特許請求の範囲第７項に記載のデ
   バイス。
9. （９）光活性領域にはエネルギ交換効率に悪影響を及ぼ
   す欠陥が光によって生ぜしめられ、この欠陥が比較的高
   温でのアニールによつて除去され得る光応答性のアモル
   ファス半導体デバイスを製造する方法であって、光活性
   領域のフェルミ準位を該領域の価電子帯から約０．５〜
   ０．９電子ボルトの位置まで動かすのに十分な量のＰ型
   ドーパントを前記光活性領域に導入することを含む製造
   方法。
10. （１０）製造されるデバイスが真性半導体層と、この真
    性半導体層と電気的に接触して位置するｐ型半導体層と
    、ｐ型層とは反対の側で前記真性半導体層と電気的に接
    触して位置するｎ型半導体層とを含み、前記真性層がデ
    バイスの光活性領域を構成し、この真性層ｐ型ドーパン
    トを導入することからなる特許請求の範囲第９項に記載
    の方法。
11. （１１）前記真性半導体層がシリコンをベースとした半
    導体で形成されており、ｐ型ドーパントが実質的に、ホ
    ウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム
    及びこれらの混合物からなるグループから選択されてい
    る特許請求の範囲第１０項に記載の方法。