JPS6154680A - 薄膜太陽電池 - Google Patents
薄膜太陽電池Info
- Publication number
- JPS6154680A JPS6154680A JP59177091A JP17709184A JPS6154680A JP S6154680 A JPS6154680 A JP S6154680A JP 59177091 A JP59177091 A JP 59177091A JP 17709184 A JP17709184 A JP 17709184A JP S6154680 A JPS6154680 A JP S6154680A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- transparent conductive
- mno
- solar cell
- substrate
- 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
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/70—Surface textures, e.g. pyramid structures
-
- 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
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
本発明は、透明絶縁基板を通じて、例えばアモルファス
シリコン（以下ａ−５ｉと記す）からなる光電極変換層
に入射する光によって生ずる光起電力を取り出すための
一方の電極として基板と光電極変換層の間に透明導電膜
が挿入された薄膜太陽電池に関する。
シリコン（以下ａ−５ｉと記す）からなる光電極変換層
に入射する光によって生ずる光起電力を取り出すための
一方の電極として基板と光電極変換層の間に透明導電膜
が挿入された薄膜太陽電池に関する。
従来のａ−３ｔ薄膜太陽電池の断面構造を第２図に示す
。同図において、ガラス基板−の上に設けられる透明導
電膜２は、通常５ｎＯｚ＋ ＩｎｚＯｓ＋ ＩＴＯ（イ
ンジウム酸化錫）、あるいはＩＴＯ膜の上にさらにＳｎ
Ｏ□膜を形成したものなどである。この上に透明導電膜
側からｐ形、ｉ形、ｎ形の積層構造になっているａ−３
ｔ膜３が設けられ、その上に通常アルミ。 銀などからなる裏面電極４が被着している。光５が、矢
印の方向から照射されることにより生ずる太陽電池の電
気的出力は、透明電極２と裏面電極４とから取り出され
る。ａ−３ｔ膜３の形成には通常プラズマＣＶＤ法が一
般に用いられる。すなわち、透明導電膜のつしたガラス
基板を真空槽に入れ １５０〜３００℃に加熱する。こ
の状態で必要に応じシラン、ジシラン、メタン、アセチ
レンフォスフイン、ジボラン、水素などのガスを流しな
がら高周波放電を起こし、ｐ＋ ｉ＋ ｎの各ａ
−５ｔ膜を形成する。 このような薄膜太陽電池は、半導体層の厚さが薄い上に
量産的な製造が容易であることから低価格の太陽電池と
して使用されているが、変換効率が、例えば単結晶シリ
コンを用いた太陽電池に比して低いという欠点があった
。この欠点を解消するための方策として、太陽電池に入
射する光のできるだけ多くの部分を光電変換に剥けるこ
とが考えられる。
。同図において、ガラス基板−の上に設けられる透明導
電膜２は、通常５ｎＯｚ＋ ＩｎｚＯｓ＋ ＩＴＯ（イ
ンジウム酸化錫）、あるいはＩＴＯ膜の上にさらにＳｎ
Ｏ□膜を形成したものなどである。この上に透明導電膜
側からｐ形、ｉ形、ｎ形の積層構造になっているａ−３
ｔ膜３が設けられ、その上に通常アルミ。 銀などからなる裏面電極４が被着している。光５が、矢
印の方向から照射されることにより生ずる太陽電池の電
気的出力は、透明電極２と裏面電極４とから取り出され
る。ａ−３ｔ膜３の形成には通常プラズマＣＶＤ法が一
般に用いられる。すなわち、透明導電膜のつしたガラス
基板を真空槽に入れ １５０〜３００℃に加熱する。こ
の状態で必要に応じシラン、ジシラン、メタン、アセチ
レンフォスフイン、ジボラン、水素などのガスを流しな
がら高周波放電を起こし、ｐ＋ ｉ＋ ｎの各ａ
−５ｔ膜を形成する。 このような薄膜太陽電池は、半導体層の厚さが薄い上に
量産的な製造が容易であることから低価格の太陽電池と
して使用されているが、変換効率が、例えば単結晶シリ
コンを用いた太陽電池に比して低いという欠点があった
。この欠点を解消するための方策として、太陽電池に入
射する光のできるだけ多くの部分を光電変換に剥けるこ
とが考えられる。
本発明は、これに鑑みて入射光ができるだけ多く吸収さ
れて光電変換に利用されるような薄膜太陽電池を提供す
ることを目的とする。
れて光電変換に利用されるような薄膜太陽電池を提供す
ることを目的とする。
本発明によれば、透明導電膜と半導体薄膜との間に１０
０Å以下の厚さの一酸化マンガン（ＭｎＯ）からなる膜
が介在することにより半導体薄膜との界面の表面モホロ
ジーの変化による入射光散乱効果による特性向上を得る
ことによって上記の目的が達成される。
０Å以下の厚さの一酸化マンガン（ＭｎＯ）からなる膜
が介在することにより半導体薄膜との界面の表面モホロ
ジーの変化による入射光散乱効果による特性向上を得る
ことによって上記の目的が達成される。
【発明の実施例】
第１図は本発明の一実施例の太陽電池の構造を示し、ガ
ラス基板１の上に１８００人の厚さのＩＴＯと２００人
の厚さのＳｎｏｗを被覆して透明導電膜２を形成し、そ
の基板の表面にＩ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒの雰囲気圧に
てＭｎＯを電子ビームにより蒸着し、２０人の蒸着膜６
を得た。この基板をＭｎＯを蒸着していない基板と共に
同一槽内にて基板温度２３０℃に保ち、プラズマＣＶＤ
法によってａ−３ｔ膜３を形成した。 裏面電極４として銀を蒸着して疑似太陽光ＡＭＩを照射
し素子特性を測定したところ、第３図に示すような特性
が得られた。ＭｎＯの挿入膜のない素子特性が曲線３１
である。Ｖｏｃが０．７９Ｖ、 Ｊｓｃが１０．４ｍＡ
／ｃＪ曲線囚子ＦＦが０．７０．変換効率ＥＦＦが５．
８％であった。これに対し、曲線３２で示したＭｎＯの
蒸着膜を挿入した素子特性はＶｏｃが０．８Ｖ、Ｊｓｃ
が１３．９ｍＡ／ ｃ４ 、ＦＦが０．６５．ＥＦＦが
７．２％であった。 このような特性の向上は第４図に示した原理に基づくも
のと考えられる。第１図の矢印の方向から入射した光線
５はガラス板１の表面、ガラス板１と透明導電膜２との
界面で若干の反射と散乱を受けるものの、大部分は矢印
と同方向に透過し、透明導電膜２内を通り矢印の方向に
入射する。透明導電膜２と挿入膜６との界面でも同様に
若干の反射と散乱はあるが大部分はａ−５ｔ膜３と挿入
膜６との界面に達する。この時挿入膜のモホロジーが粗
い程第４図に示すような散乱が激しくなり、ａ−３ｉ膜
３内での光路が長くなって１層内で吸収する光エネルギ
ーが増大し、太陽電池の特性向上につながる。 上記の実施例におけるＭｎＯ蒸着膜６の表面とＭｎＯを
蒸着していない透明導電膜（Ｓｎｏｗ） ２の表面を走
程度を有していた。ＭｎＯ膜の表面モホロジーは膜の形
成条件によって異なるが、他の材料、例えばＹｇＯｓ＋
ＮｉＯ＋Ｂ１１Ｏｓ、 Ｔｉ１ｔなどの蒸着膜を透明導
電膜とａ −３ｔ膜の間に挿入したときには特性向上は
認められなかった。このことはＭｎＯ蒸着膜の表面モホ
ロジーがａ −３ｉ膜内の光路長の増大につながる散乱
を形成する効果を有することを示している。 しかしＭｎＯ膜の厚さが１００人を越えると直列抵抗成
分が増大し、ｐｐが低下して逆に特性を悪化さ七゛る。
ラス基板１の上に１８００人の厚さのＩＴＯと２００人
の厚さのＳｎｏｗを被覆して透明導電膜２を形成し、そ
の基板の表面にＩ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒの雰囲気圧に
てＭｎＯを電子ビームにより蒸着し、２０人の蒸着膜６
を得た。この基板をＭｎＯを蒸着していない基板と共に
同一槽内にて基板温度２３０℃に保ち、プラズマＣＶＤ
法によってａ−３ｔ膜３を形成した。 裏面電極４として銀を蒸着して疑似太陽光ＡＭＩを照射
し素子特性を測定したところ、第３図に示すような特性
が得られた。ＭｎＯの挿入膜のない素子特性が曲線３１
である。Ｖｏｃが０．７９Ｖ、 Ｊｓｃが１０．４ｍＡ
／ｃＪ曲線囚子ＦＦが０．７０．変換効率ＥＦＦが５．
８％であった。これに対し、曲線３２で示したＭｎＯの
蒸着膜を挿入した素子特性はＶｏｃが０．８Ｖ、Ｊｓｃ
が１３．９ｍＡ／ ｃ４ 、ＦＦが０．６５．ＥＦＦが
７．２％であった。 このような特性の向上は第４図に示した原理に基づくも
のと考えられる。第１図の矢印の方向から入射した光線
５はガラス板１の表面、ガラス板１と透明導電膜２との
界面で若干の反射と散乱を受けるものの、大部分は矢印
と同方向に透過し、透明導電膜２内を通り矢印の方向に
入射する。透明導電膜２と挿入膜６との界面でも同様に
若干の反射と散乱はあるが大部分はａ−５ｔ膜３と挿入
膜６との界面に達する。この時挿入膜のモホロジーが粗
い程第４図に示すような散乱が激しくなり、ａ−３ｉ膜
３内での光路が長くなって１層内で吸収する光エネルギ
ーが増大し、太陽電池の特性向上につながる。 上記の実施例におけるＭｎＯ蒸着膜６の表面とＭｎＯを
蒸着していない透明導電膜（Ｓｎｏｗ） ２の表面を走
程度を有していた。ＭｎＯ膜の表面モホロジーは膜の形
成条件によって異なるが、他の材料、例えばＹｇＯｓ＋
ＮｉＯ＋Ｂ１１Ｏｓ、 Ｔｉ１ｔなどの蒸着膜を透明導
電膜とａ −３ｔ膜の間に挿入したときには特性向上は
認められなかった。このことはＭｎＯ蒸着膜の表面モホ
ロジーがａ −３ｉ膜内の光路長の増大につながる散乱
を形成する効果を有することを示している。 しかしＭｎＯ膜の厚さが１００人を越えると直列抵抗成
分が増大し、ｐｐが低下して逆に特性を悪化さ七゛る。
本発明は透明絶縁基板上に設けられる透明導電膜の上に
ＭｎＯ膜を被着することにより透明導電膜の表面よりも
粗い表面モホロジーを形成し、その上に設けられる光電
変換ｌＩ域の半導体薄膜に入射する光を散乱させること
によって光電変換に向けられる光を多くするもので、薄
膜太陽電池の変換効率の向上に極めて有効である。
ＭｎＯ膜を被着することにより透明導電膜の表面よりも
粗い表面モホロジーを形成し、その上に設けられる光電
変換ｌＩ域の半導体薄膜に入射する光を散乱させること
によって光電変換に向けられる光を多くするもので、薄
膜太陽電池の変換効率の向上に極めて有効である。
第１図は本発明の一実施例の太陽電池の断面図、第２図
は従来例の太陽電池の断面図、第３図は本発明の一実施
例と従来例の太陽電池の出力特性線図、第４図は本発明
の詳細な説明図である。 １ニガラス基板、２：透明導電膜、３ ： ａ −３ｉ
膜、４：裏面電極、６：ＭｎＯ膜。 第４ロ
は従来例の太陽電池の断面図、第３図は本発明の一実施
例と従来例の太陽電池の出力特性線図、第４図は本発明
の詳細な説明図である。 １ニガラス基板、２：透明導電膜、３ ： ａ −３ｉ
膜、４：裏面電極、６：ＭｎＯ膜。 第４ロ
Claims (1)
- １）透明絶縁基板を通じて半導体薄膜に入射する光によ
って生ずる光起電力取り出しのための一方の電極として
基板と半導体薄膜の間に透明導電膜が挿入されるものに
おいて、透明導電膜と半導体薄膜の間に厚さ１００Å以
下のＭｎＯ膜が介在したことを特徴とする薄膜太陽電池
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59177091A JPS6154680A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 薄膜太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59177091A JPS6154680A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 薄膜太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154680A true JPS6154680A (ja) | 1986-03-18 |
Family
ID=16024970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59177091A Pending JPS6154680A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 薄膜太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154680A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63211685A (ja) * | 1987-02-26 | 1988-09-02 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 光起電力装置の製法 |
| JPH02143569A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-01 | Agency Of Ind Science & Technol | 光電変換素子 |
| JPH02166099A (ja) * | 1988-12-20 | 1990-06-26 | Niigata Eng Co Ltd | 液体受け入れ方法 |
-
1984
- 1984-08-25 JP JP59177091A patent/JPS6154680A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63211685A (ja) * | 1987-02-26 | 1988-09-02 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 光起電力装置の製法 |
| JPH02143569A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-01 | Agency Of Ind Science & Technol | 光電変換素子 |
| JPH02166099A (ja) * | 1988-12-20 | 1990-06-26 | Niigata Eng Co Ltd | 液体受け入れ方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6121541A (en) | Monolithic multi-junction solar cells with amorphous silicon and CIS and their alloys | |
| US6288325B1 (en) | Producing thin film photovoltaic modules with high integrity interconnects and dual layer contacts | |
| EP0111247B1 (en) | Photovoltaic device | |
| US5032884A (en) | Semiconductor pin device with interlayer or dopant gradient | |
| US8981200B2 (en) | Method for obtaining high performance thin film devices deposited on highly textured substrates | |
| US5730808A (en) | Producing solar cells by surface preparation for accelerated nucleation of microcrystalline silicon on heterogeneous substrates | |
| US4433202A (en) | Thin film solar cell | |
| US5646050A (en) | Increasing stabilized performance of amorphous silicon based devices produced by highly hydrogen diluted lower temperature plasma deposition | |
| US8030120B2 (en) | Hybrid window layer for photovoltaic cells | |
| US20110259395A1 (en) | Single Junction CIGS/CIS Solar Module | |
| JP2589462B2 (ja) | 光電装置 | |
| US4396793A (en) | Compensated amorphous silicon solar cell | |
| US4415760A (en) | Amorphous silicon solar cells incorporating an insulating layer in the body of amorphous silicon and a method of suppressing the back diffusion of holes into an N-type region | |
| CN101246926A (zh) | 非晶硼碳合金及其光伏应用 | |
| US4922218A (en) | Photovoltaic device | |
| US8652871B2 (en) | Method for depositing an amorphous silicon film for photovoltaic devices with reduced light-induced degradation for improved stabilized performance | |
| JPH0125235B2 (ja) | ||
| JPS6154680A (ja) | 薄膜太陽電池 | |
| US20100212739A1 (en) | Solar cell and method of manufacturing the same | |
| JP4110713B2 (ja) | 薄膜太陽電池 | |
| JP2669834B2 (ja) | 積層型光起電力装置 | |
| JPS62256481A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0586677B2 (ja) | ||
| JP2757896B2 (ja) | 光起電力装置 | |
| JP2747110B2 (ja) | 積層型アモルファスシリコン太陽電池 |