JPS6167968A - ＧａＡｓ太陽電池素子 - Google Patents

ＧａＡｓ太陽電池素子

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JPS6167968A
JPS6167968A JP59190041A JP19004184A JPS6167968A JP S6167968 A JPS6167968 A JP S6167968A JP 59190041 A JP59190041 A JP 59190041A JP 19004184 A JP19004184 A JP 19004184A JP S6167968 A JPS6167968 A JP S6167968A
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gaas
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electrode
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Hisanobu Matsutani
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Sharp Corp
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    • H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
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    • H—ELECTRICITY
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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） 本発明は、ＧａＡｓ太陽電池素子に関し９例えば宇宙用
として開発される太陽電池アレイに利用される。
（従来の技術） 従来、宇宙開発用等において、ＧａＡｓ結晶基板上にＧ
ａＡｓ太陽電池を液相エピタキシャル法等で形成してな
る太陽電池素子を複数接続したＧ、Ａ。
太陽電池アレイが利用されて“いる。
しかるに、この種のＧａＡｓ太陽電池素子は。
ＧａＡｓ結晶基板を用いているために９重い２割れ易い
、高価、という不具合がある。そのために。
シリコンを基板としてエピタキシャル成長によってＧａ
Ａｓ太陽電池部を作成したものが提案されている（例え
ば、　Ｒ，Ｊ＋　５Ｌｔｒｎ他、　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇｓ　ｏｆｔｈｅ　１５ｔｈ、　ＩＥＥＥ　Ｐｈｏｔｏ
ｖｏｌｔａｉｃ　５ｐｅｃ、Ｃｏｎｆ、＋　１９８１＋
ｐ、１０４５〜１０５０）。
一方、ＧａＡｓ太陽電池素子は、逆バイアスに対して極
めて弱く２〜３ｖの逆電圧が印加されると。
ＰＮ接合が破壊されることが経験的に知られており、こ
の種のＧ、ＡＳ太陽電池素子を逆バイアスから保護する
ためにバイパスダイオードを外付けによって取付けてい
た。
（発明が解決しようとする問題点） しかるに、宇宙用として利用される大電力型の太陽電池
アレイでは、複数の太陽電池素子の各々に個別部品のダ
イオードを外付けしなければならず１重量アップやコス
トアップにつながる。
本発明はかかる点に鑑み、有機金属を用いた気相成長法
が比較的低温でなされることを利用して逆バイアスによ
る破壊を防止するダイオードを組み込んだＧっＡ８太陽
電池素子を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、ゲルマニウム層が形成されたシリコン基板上
、もしくはゲルマニウム基板上に、有機金属を用いた気
相成長法によってＧａＡｓ太陽電池部が形成されるとと
もに、前記基板中にダイオードが組み込まれたＧａＡｓ
太陽電池素子に係わる。
（実施例） 以下９本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
第１図および第２図は９本発明に係るＧ、Ａよ太陽電池
部、子を示し、第１図はシリコン基板を用いた場合で、
第２図はゲルマニウム基板を用いた場合を例示している
。
第１図において、Ｎ型シリコン基板１の下面側にＰ型シ
リコン拡散部２が形成され、Ｎ型シリコン基板１へとＰ
型シリコン拡散部２とでバイパスダイオードが構成され
ている。このＰ型シリコン拡散部２には第一電極４が形
成されている。
Ｎ型シリコン基板１上には、ゲルマニウム層５が形成さ
れ、このケルマニウム層５上にＮ型ＧａＡｓ層６．Ｐ型
ＧａＡｓ層７からなるＧａＡｓ太陽電池のＰＮ接合部８
が形成され、このＰ型Ｇ、Ａ。
層７上には第二電極９が形成されている。この第二電極
９の形成領域を除いた領域にはＧ、Ａ　Ｉ　Ａ。
層１０が形成されている。
第三電極１１は、前記Ｎ型シリコン基板１の下面に形成
され、第二電極９間とで電流取出し用電極として作用す
るとともに、前記第一電極４間でバイパスダイオード用
電極として作用する。
次に、上記構成からなる太陽電池素子の製造手順につい
て説明する。
Ｎ型シリコン基板１の下面側に酸化膜による不　　　　
。
鈍物のマスキングや熱拡散法等によるダイオード作成手
順によってＰ型シリコン拡散部２を形成し。
バイパスダイオードを構成するＰＮ接合部を作る。
ついで、このＰＮ接合部に酸化膜等の保護膜を形成する
。そして、Ｎ型ゲルマニウム層５をＮｌ＋シリコン基板
１上に有機金属を用いた気相成長法によって成長させ、
このＮ型ゲルマニウム層上にさらに有機金属を用いた気
相成長法によって。
ＧａＡｓ太陽電池のＰＮ接合部８およびＧ、Ａ　ｅ　Ａ
、層１０を形成する。最後に、前記第一。
第二、第三電極４．９．１１をそれぞれマスクを用いた
真空蒸着法や化学腐蝕の方法等により形成する。
なお、前記Ｎ型ゲルマニウム層５は、シリコンとＧａＡ
ｓの格子定数の違いに起因するＧａＡｓ結晶の結晶性を
改善するために１両者の中間の格子定数をもつものとし
て形成されるもの、で、第２図で示すＮ型ゲルマニウム
基板１２を用いた場合には不要とな・−る。
第２図では、Ｎ型ゲルマニウム基板１２が適用されてい
るので、バイパスダイオードはＮ型ゲルマニウム基板１
２と、Ｐ型ゲルマニウム拡散層１４によって形成されて
おり、その他の構成は第１図の構成と同じである。
第３図は、上記構成からなるＧａＡｓ太陽電池素子を３
つ直列接続して、ＧａＡｓ太陽電池アレイを構成した場
合を示し、以下各素子において、対応する同一部材には
同一番号を付し９例えば、Ａ４゜Ｂ４のように符号をア
ルファベットに添えて区別する。
第一太陽電池素子Ａの第三電極Ａｌｌは第二太陽電池素
子Ｂの第二電極Ｂ９に接続され、第二太陽電池素子Ｂの
第三電極Ｂｌｌは第三太陽電池素子Ｃの第二電極Ｃ９に
接続された直列接続構成をとっている。
一方、第−太陽電池素子Ａに組み込まれたバイパスダイ
オードＡ３は、第二太陽型？也素子Ｂのバイパスダイオ
ードとして機能するように、第一太陽電池素子Ａの第一
電極Ａ４が第二太陽電池素子Ｂの第三電極Ｂｌｌ側に接
続されている。また。
第二太陽電池素子Ｂの第一電極Ｂ４も同様に、第三太陽
電池素子Ｃの第三電極Ｃ１ｌ側に接続されている。第一
太陽電池素子Ａには、当該第一太陽電池素子Ａのバイパ
スダイオードとして機能する個別部品のダイオード１５
が外付けされている。　　　　る。
よって本例のように３つの太陽電池素子Ａ−Ｃによって
アレイを構成するには、１つのダイオード１５を外付け
すればよい。
（発明の効果） 以上述べたように９本発明は比較的低温でなされる有機
金属を用いた気相成長法を用いているので、製造が簡単
で、基板に拡散等の通常の方法によりＰＮ接合を形成し
ておいても、その性能の劣化のおそれがない。
また、太陽電池アレイを構成するＧａＡｓ太陽電池の各
々に逆電圧保護用ダイオードを外付けしなくてもよいの
で、アレイの重量の低下を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は本発明に係るＧａＡｓ太陽電池素
子を例示し、第１図はシリコン基板を用いた場合を示す
概略図、第２図はゲルマニウム基板を用いた場合を示す
概略図、第３図はＧａＡｓ太陽電池素子によるアレイの
構成例を示す回路図であ■・・・Ｎ型シリコン基板 ８・・・Ｇ、Ａよ太陽電池のＰＮ接合部１２・・・Ｎ型
ゲルマニウム基板 はか１名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）ゲルマニウム層が形成されたシリコン基板上、もし
    くはゲルマニウム基板上に、有機金属を用いた気相成長
    法によってＧａＡｓ太陽電池部が形成されるとともに、
    前記基板中にダイオードが組み込まれたことを特徴とす
    る ＧａＡｓ太陽電池素子。
JP59190041A 1984-09-11 1984-09-11 ＧａＡｓ太陽電池素子 Granted JPS6167968A (ja)

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JPH051627B2 JPH051627B2 (ja) 1993-01-08

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