JPS616873A - 光起電力素子 - Google Patents
光起電力素子Info
- Publication number
- JPS616873A JPS616873A JP59127749A JP12774984A JPS616873A JP S616873 A JPS616873 A JP S616873A JP 59127749 A JP59127749 A JP 59127749A JP 12774984 A JP12774984 A JP 12774984A JP S616873 A JPS616873 A JP S616873A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- oxide semiconductor
- order
- semiconductor layer
- 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
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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
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/16—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers
-
- 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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は太陽電池等として用いられる光起電力素子に関
するものである。
するものである。
一般にアモルファス太陽電池は、透光性絶縁基板上に透
明導電膜、アモルファスシリコン層、金属電極膜を積層
形成して構成されるが、アモルファスシリコン層は入射
光側にｐ型アモルファスシリコンカーバイト（以下ｐ型
ａ−５ｉＣと記す）層を配してｉ型アモルファスシリコ
ン（ｌ型ａ−３ｉと記す）ｊｉｆとのヘテロ接合となっ
ている。
明導電膜、アモルファスシリコン層、金属電極膜を積層
形成して構成されるが、アモルファスシリコン層は入射
光側にｐ型アモルファスシリコンカーバイト（以下ｐ型
ａ−５ｉＣと記す）層を配してｉ型アモルファスシリコ
ン（ｌ型ａ−３ｉと記す）ｊｉｆとのヘテロ接合となっ
ている。
ところでアモルファス太陽電池の場合、そのアモルファ
スシリコン層の光入射側の層は光吸収が小さく、換言す
れば光学的バンドギャップを広く、しかも低抵抗である
ことが特性の向上を図るうえで望ましいが、上述した如
きＰ型ａ −５ｉＣの場合はＣ含量を増加するとハンド
ギャップを広くでき光の吸収が小さくなるが、同時に抵
抗が高くなるという問題がある。また逆、に例えばボロ
ン等のドーピング量を増大して抵抗を低くすると、ハン
ドギャップが小さくなり光の吸収損失が増大するという
問題があった。
スシリコン層の光入射側の層は光吸収が小さく、換言す
れば光学的バンドギャップを広く、しかも低抵抗である
ことが特性の向上を図るうえで望ましいが、上述した如
きＰ型ａ −５ｉＣの場合はＣ含量を増加するとハンド
ギャップを広くでき光の吸収が小さくなるが、同時に抵
抗が高くなるという問題がある。また逆、に例えばボロ
ン等のドーピング量を増大して抵抗を低くすると、ハン
ドギャップが小さくなり光の吸収損失が増大するという
問題があった。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは酸化物半導体が光ハンドギャップが
広く、しかも低抵抗化が１１７Ｊ能であることに着目し
、酸化物半導体にて光入射側のド−ブ屓を構成するごと
により特性の大幅な向上を図り得た光起電力素子を提供
するにある。
目的とするところは酸化物半導体が光ハンドギャップが
広く、しかも低抵抗化が１１７Ｊ能であることに着目し
、酸化物半導体にて光入射側のド−ブ屓を構成するごと
により特性の大幅な向上を図り得た光起電力素子を提供
するにある。
本発明に係る光起電力素子は酸化物半導体層と非晶質半
導体層とのヘテロ接合を有することを特徴とする。
導体層とのヘテロ接合を有することを特徴とする。
以下本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に説
明する。図面は本発明に係る光起電力素子（以下本発明
品という）の断面構造図をハンド構造図と共に示すもの
であり、図中１はガラス等を素材とする透光性絶縁基板
、２は透明導電膜、３は酸化物半導体層、４はｉ型ａ−
３ｉ層、５はｐ型ａ−３ｉ層、６は裏面電極膜を示して
いる。
明する。図面は本発明に係る光起電力素子（以下本発明
品という）の断面構造図をハンド構造図と共に示すもの
であり、図中１はガラス等を素材とする透光性絶縁基板
、２は透明導電膜、３は酸化物半導体層、４はｉ型ａ−
３ｉ層、５はｐ型ａ−３ｉ層、６は裏面電極膜を示して
いる。
本発明の光起電力素子は透光性絶縁基板１上に透明導電
膜２、酸化物半導体Ｊｉｉ３、ｌ型ａ−３ｉ層４、ｐ型
ａ−５ｉ層５及び裏面電極膜６をこの順序で積層形成し
て構成され、酸化物半導体層３とｉ型ａ−３ｉ層４との
ヘテロ接合を含む構造となっている。
膜２、酸化物半導体Ｊｉｉ３、ｌ型ａ−３ｉ層４、ｐ型
ａ−５ｉ層５及び裏面電極膜６をこの順序で積層形成し
て構成され、酸化物半導体層３とｉ型ａ−３ｉ層４との
ヘテロ接合を含む構造となっている。
酸化物半導体層としては光学的バンドギャップが２．
ＯｅＶ以上であってＴｉＯ２，ＺｎＯ，ＣｄＯ，ＭｇＯ
。
ＯｅＶ以上であってＴｉＯ２，ＺｎＯ，ＣｄＯ，ＭｇＯ
。
Ｃｕ２０． Ｆｅｄ、 Ｆｅ２０’３ 、 ＮｉＯ等を
素材とするｎ型ＴｉＯ２，ｎ型ＺｎＯ，ｎ型ＣｄＯ，ｎ
型ＭｇＯ，ｐ型Ｃｕ２Ｏ，ｐ型Ｆｅｄ、 １）型Ｆｅ
２Ｏ３，ｐ型ＮｉＯ等を用い、熱ＣＶＤ法、或いはスパ
ッタ法等を利用して形成される。
素材とするｎ型ＴｉＯ２，ｎ型ＺｎＯ，ｎ型ＣｄＯ，ｎ
型ＭｇＯ，ｐ型Ｃｕ２Ｏ，ｐ型Ｆｅｄ、 １）型Ｆｅ
２Ｏ３，ｐ型ＮｉＯ等を用い、熱ＣＶＤ法、或いはスパ
ッタ法等を利用して形成される。
これら酸化物半導体膜はいずれも光学的バンドギャップ
は２．ＯｅＶ以上のものであり、またその抵抗率はいず
れも１０−１Ωσのオーダ以下に設定される。この抵抗
率の低減には不純物の混入その他組成比の変更等、従来
知られている方法を採用すればよい。
は２．ＯｅＶ以上のものであり、またその抵抗率はいず
れも１０−１Ωσのオーダ以下に設定される。この抵抗
率の低減には不純物の混入その他組成比の変更等、従来
知られている方法を採用すればよい。
ちなみにｎ型ＴｉＯ２はバンドギャップが３．２ｅＶと
ａ−３ｉ層の１．９〜２．０に比較して大きく、また抵
抗率は１０−１Ωｃｍのオーダであってｉ型ａ−３ｉ層
の抵抗率に比較して′ＩＪ１さくこれを用いることによ
り光の吸収が少ないうえ低抵抗のドープ層が得られる。
ａ−３ｉ層の１．９〜２．０に比較して大きく、また抵
抗率は１０−１Ωｃｍのオーダであってｉ型ａ−３ｉ層
の抵抗率に比較して′ＩＪ１さくこれを用いることによ
り光の吸収が少ないうえ低抵抗のドープ層が得られる。
更にｎ型ＴｉＯ２を用いる場合は、Ｔｉ−０の結合エネ
ルギー（１６０ｃａ Ａ ／ ｍｏ １ ）が透明導電
膜２の５ｎ０２の５ｎ−０の１３２ｃａ １１ ／ ｍ
ｏ ｊ！より大きいので０原子のａ−３ｉ層への拡散が
従来のものに比して少（なり、光電変換性能の劣化が少
ない。
ルギー（１６０ｃａ Ａ ／ ｍｏ １ ）が透明導電
膜２の５ｎ０２の５ｎ−０の１３２ｃａ １１ ／ ｍ
ｏ ｊ！より大きいので０原子のａ−３ｉ層への拡散が
従来のものに比して少（なり、光電変換性能の劣化が少
ない。
なお他の層、即ちｎ型ＴｉＯ２等を用いる場合の１層、
ｐＪｉｉｔ或いはｐ型Ｃｕ２０等を用いる場合の１
層、０層はいずれもａ−３ｉ層等従来知られているもの
を用いればよい。
ｐＪｉｉｔ或いはｐ型Ｃｕ２０等を用いる場合の１
層、０層はいずれもａ−３ｉ層等従来知られているもの
を用いればよい。
図面の下側は光入射側のドープ層としてｎ型ＴｉＯ２を
用い、ｎ型ＴｉＯ２層、ｉ型ａ−３上層、ｐ型ａ−５ｉ
層を積層形成してなる本発明に係る光起電力素子の光学
的バンドギャップを示す図面であり、断面構造図と対応
させて示しである。図中Ａは伝動帯Ｂは価電子帯、一点
鎖線はフエルミレヘル、黒丸は電子、白丸はホールを示
している。
用い、ｎ型ＴｉＯ２層、ｉ型ａ−３上層、ｐ型ａ−５ｉ
層を積層形成してなる本発明に係る光起電力素子の光学
的バンドギャップを示す図面であり、断面構造図と対応
させて示しである。図中Ａは伝動帯Ｂは価電子帯、一点
鎖線はフエルミレヘル、黒丸は電子、白丸はホールを示
している。
この図面から明らかな如く、ｎ型ＴｉＯ２によるドープ
層の光学的エネルギギャップがｉ型ａ−３ｉ。
層の光学的エネルギギャップがｉ型ａ−３ｉ。
ｐ型ａ−５ｉ のそれに比較して大きく、従って入射光
をｎ型ＴｉＯ２層内で吸収されることなくｉ型ａ−５ｉ
層に入射せしめ得、光電変換特性の向上を図れることが
解る。
をｎ型ＴｉＯ２層内で吸収されることなくｉ型ａ−５ｉ
層に入射せしめ得、光電変換特性の向上を図れることが
解る。
なお上述の実施例は酸化物半導体膜を透明導電膜２側で
ある光入射側に配した構成につき説明したが、裏面電極
膜６側に配して裏面電極膜６に反射した光の入射側とす
る構成としてもよいことは勿論である。
ある光入射側に配した構成につき説明したが、裏面電極
膜６側に配して裏面電極膜６に反射した光の入射側とす
る構成としてもよいことは勿論である。
以上の如（本発明品にあっては酸化物半導体膜と非晶質
半導体膜とのヘテロ接合により構成されているから、光
学的ハンドギャップが高くて光の吸収が少なく、しかも
低抵抗の層が得易く、光電変換効率の向上並びに製品１
品質の向上が図れるなど、本発明は優れた効果を奏する
ものである。
半導体膜とのヘテロ接合により構成されているから、光
学的ハンドギャップが高くて光の吸収が少なく、しかも
低抵抗の層が得易く、光電変換効率の向上並びに製品１
品質の向上が図れるなど、本発明は優れた効果を奏する
ものである。
図面は本発明品の断面構造図とバンド構造図とを併せて
示す図面である。
示す図面である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、酸化物半導体層と非晶質半導体層とのヘテロ接合を
有することを特徴とする光起電力素子。 ２、前記ヘテロ接合はｎ型、又はｐ型酸化物半導体層と
ｉ型非晶質半導体層との接合である特許請求の範囲第１
項記載の項起電力素子。 ３、前記ｎ型酸化物半導体層はｎ型ＴｉＯ＿２層である
特許請求の範囲第１項記載の光起電力素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59127749A JPS616873A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 光起電力素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59127749A JPS616873A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 光起電力素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS616873A true JPS616873A (ja) | 1986-01-13 |
Family
ID=14967732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59127749A Pending JPS616873A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 光起電力素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS616873A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012099809A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Samsung Mobile Display Co Ltd | フォトダイオード、その製造方法及びそれを含むフォトセンサ |
| JP2013123043A (ja) * | 2011-11-10 | 2013-06-20 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置 |
| JP2015095648A (ja) * | 2013-11-08 | 2015-05-18 | 財團法人工業技術研究院Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ | ヘテロ接合型太陽電池の構造 |
-
1984
- 1984-06-20 JP JP59127749A patent/JPS616873A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012099809A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Samsung Mobile Display Co Ltd | フォトダイオード、その製造方法及びそれを含むフォトセンサ |
| JP2013123043A (ja) * | 2011-11-10 | 2013-06-20 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置 |
| JP2015095648A (ja) * | 2013-11-08 | 2015-05-18 | 財團法人工業技術研究院Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ | ヘテロ接合型太陽電池の構造 |
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