JPS6193673A - 光起電力素子 - Google Patents
光起電力素子Info
- Publication number
- JPS6193673A JPS6193673A JP59214815A JP21481584A JPS6193673A JP S6193673 A JPS6193673 A JP S6193673A JP 59214815 A JP59214815 A JP 59214815A JP 21481584 A JP21481584 A JP 21481584A JP S6193673 A JPS6193673 A JP S6193673A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- amorphous silicon
- carbon
- silicon carbide
- 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
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/10—Semiconductor bodies
- H10F77/16—Material structures, e.g. crystalline structures, film structures or crystal plane orientations
- H10F77/162—Non-monocrystalline materials, e.g. semiconductor particles embedded in insulating materials
- H10F77/166—Amorphous semiconductors
- H10F77/1662—Amorphous semiconductors including only Group IV materials
- H10F77/1665—Amorphous semiconductors including only Group IV materials including Group IV-IV materials, e.g. SiGe or SiC
-
- 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
- H10F10/17—Photovoltaic cells having only PIN junction 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〕
本発明はアモルファスシリコンカーバイド／アモルファ
スシリコン・ヘテロ接合を含む光起電力素子に関するも
のである。
スシリコン・ヘテロ接合を含む光起電力素子に関するも
のである。
従来のアモルファスシリコンカーバイドとアモルファス
シリコンとのへテロ接合を含む光起電力素子は第４図に
示す如き断面構造となっている。
シリコンとのへテロ接合を含む光起電力素子は第４図に
示す如き断面構造となっている。
図中１は透光性絶縁基板、２は透明導電膜、３はｐ型ア
モルファスシリコンカーバイド（ｐ型ａ−ＳｉＣと記す
）層、４はｎ型アモルファスシリコン（ｉ型ａ−３ｉ
と記す）層、５はｎ型アモルファスシリコン（ｎ型ｄ−
８ｉと記す）層、６は裏面電極膜を示している。光は透
光性絶縁基板ｌ、透明導電膜２を透過してｐ型ａ−５ｉ
ＣＪｉｊ３、ｉ型ａ−３ｉ屓４、ｎ型ａ−３ｉ屓５等の
非晶質半導体層内に入射し、生起された電力は透明導電
膜２、裏面電極膜６に連結した図示しないリード線を通
して外部に取り出されるようになっている。
モルファスシリコンカーバイド（ｐ型ａ−ＳｉＣと記す
）層、４はｎ型アモルファスシリコン（ｉ型ａ−３ｉ
と記す）層、５はｎ型アモルファスシリコン（ｎ型ｄ−
８ｉと記す）層、６は裏面電極膜を示している。光は透
光性絶縁基板ｌ、透明導電膜２を透過してｐ型ａ−５ｉ
ＣＪｉｊ３、ｉ型ａ−３ｉ屓４、ｎ型ａ−３ｉ屓５等の
非晶質半導体層内に入射し、生起された電力は透明導電
膜２、裏面電極膜６に連結した図示しないリード線を通
して外部に取り出されるようになっている。
ところで上述した如きヘテロ接合を含む光起電力素子は
透明導電膜の成分、例えば１７０，５ｎ０２を素材とす
る場合には、Ｉｎ＋Ｓｎ＋ Ｏなどの原子が不純物とし
て非晶質半導体層中に拡散し、その変換効率を低下させ
る一因となっている。
透明導電膜の成分、例えば１７０，５ｎ０２を素材とす
る場合には、Ｉｎ＋Ｓｎ＋ Ｏなどの原子が不純物とし
て非晶質半導体層中に拡散し、その変換効率を低下させ
る一因となっている。
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炭素対シリコン比の大きいｐ型ａ
−５ｉＣ層が透明導電膜成分の拡散抑制に有効であるこ
とに着目し、拡散抑制のために炭素対シリコン比の大き
いｐ型ａ −３ｉＣ層を用いると同時にこの炭素対シリ
コン比を大きくすることによる電気抵抗の上昇を前記ｐ
型ａ ＳｉＣ層の厚さを薄く、且つドーピング原子で
あるホ１〉素濃度を高くすることによって抑制し、変換
効率の格段の向上を図り得るようにした光起電力素子を
提供するにある。
目的とするところは炭素対シリコン比の大きいｐ型ａ
−５ｉＣ層が透明導電膜成分の拡散抑制に有効であるこ
とに着目し、拡散抑制のために炭素対シリコン比の大き
いｐ型ａ −３ｉＣ層を用いると同時にこの炭素対シリ
コン比を大きくすることによる電気抵抗の上昇を前記ｐ
型ａ ＳｉＣ層の厚さを薄く、且つドーピング原子で
あるホ１〉素濃度を高くすることによって抑制し、変換
効率の格段の向上を図り得るようにした光起電力素子を
提供するにある。
本発明に係る光起電力素子はｐ型アモルファスシリコン
カーバイド／アモルファスシリコン・ヘテロ接合を含む
光起電力素子において、ｐ型アモルファスシリコンカー
バイド層が炭素対シリコン比及びホウ素濃度の異なる２
層で構成されていることを特徴とする。
カーバイド／アモルファスシリコン・ヘテロ接合を含む
光起電力素子において、ｐ型アモルファスシリコンカー
バイド層が炭素対シリコン比及びホウ素濃度の異なる２
層で構成されてい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。第１図は本発明に係る光起電力素子（以下本発
明素子という）の断面構造図であり、図中１はガラス等
の透光性絶縁基板、２はＩＴＯ。
明する。第１図は本発明に係る光起電力素子（以下本発
明素子という）の断面構造図であり、図中１はガラス等
の透光性絶縁基板、２はＩＴＯ。
５ｎ０２等を素材とする透明導電膜、３ａ、３ｂはいず
れもｐ型ａ−５ｉＣ層、４はｉ型ａ −Ｓ ｉ層、５は
ｎ型ａ Ｓｉ層、６は裏面電極膜を示している。
れもｐ型ａ−５ｉＣ層、４はｉ型ａ −Ｓ ｉ層、５は
ｎ型ａ Ｓｉ層、６は裏面電極膜を示している。
ｐ型ａ−５ｉＣ屓３ａはその炭素対シリコン比が０．０
８に、またホウ素濃度は０．６原子％に、そして厚さは
２０人に設定してあり、一方ｐ型ａ −３ｉＣ層３ｂは
その炭素対シリコン比が０．０４に、ホウ素濃度は０．
３原子％に、そして厚さは１５０ 人に設定し、ｐ型ａ
〜ＳｉＣ層３ａ、３ｂのうち光入射側に位置する層３ａ
の炭素対シリコン比及びホウ素濃度を層３ｂのそれより
も大きくしてある。
８に、またホウ素濃度は０．６原子％に、そして厚さは
２０人に設定してあり、一方ｐ型ａ −３ｉＣ層３ｂは
その炭素対シリコン比が０．０４に、ホウ素濃度は０．
３原子％に、そして厚さは１５０ 人に設定し、ｐ型ａ
〜ＳｉＣ層３ａ、３ｂのうち光入射側に位置する層３ａ
の炭素対シリコン比及びホウ素濃度を層３ｂのそれより
も大きくしてある。
次に本発明素子と従来素子とにおける透明導電膜成分の
拡散の状態を比較してみると、第２図に示す如くになる
。第２図は横軸に透明導電膜側からの非晶質半導体層の
厚さを、また縦軸にＩＭＡ（イオンマイクロアナライザ
）濃度（対数：任意単位）をとって示してあり、グラフ
中実線は本発明素子の、また破線は従来素子の結果であ
る。このグラフから明らかなように本発明素子にあって
は従来素子に比較して透明導電膜成分の拡散が格段に低
減されていることが解る。
拡散の状態を比較してみると、第２図に示す如くになる
。第２図は横軸に透明導電膜側からの非晶質半導体層の
厚さを、また縦軸にＩＭＡ（イオンマイクロアナライザ
）濃度（対数：任意単位）をとって示してあり、グラフ
中実線は本発明素子の、また破線は従来素子の結果であ
る。このグラフから明らかなように本発明素子にあって
は従来素子に比較して透明導電膜成分の拡散が格段に低
減されていることが解る。
第３図は炭素対シリコン比と光電変換効率との関係を示
すグラフであり、横軸に炭素対シリコン比を、また縦軸
に光電変換効率をとって示してあり、グラフ中実線は本
発明素子（第ＬＦｉのホウ素濃度０．６原子％、第２層
のホウ素濃度０．３原子％）の、また一点鎖線は比較例
（ホウ素濃度を第１゜第２Ｆｉとも０．３原子％）の各
結果を示している。
すグラフであり、横軸に炭素対シリコン比を、また縦軸
に光電変換効率をとって示してあり、グラフ中実線は本
発明素子（第ＬＦｉのホウ素濃度０．６原子％、第２層
のホウ素濃度０．３原子％）の、また一点鎖線は比較例
（ホウ素濃度を第１゜第２Ｆｉとも０．３原子％）の各
結果を示している。
このグラフから明らかなように本発明素子は炭素対シリ
コン比が０．０４〜０．１の範囲内で比較例よりも変換
効率が格段に向上していることが解る。従って光入射側
に位置するｐ型アモルファスシリコンカーバイド層の炭
素対シリコン比が０．１以下とするのが望ましい。
コン比が０．０４〜０．１の範囲内で比較例よりも変換
効率が格段に向上していることが解る。従って光入射側
に位置するｐ型アモルファスシリコンカーバイド層の炭
素対シリコン比が０．１以下とするのが望ましい。
このような変換効率の向上は第２図に示したグラフから
明らかなように炭素対シリコン比の大きいｐ型ａ −３
ｉＣ層は透明導電膜２の成分の非晶質半導体層内への拡
散を確実に抑制し得る効果が大きい。
明らかなように炭素対シリコン比の大きいｐ型ａ −３
ｉＣ層は透明導電膜２の成分の非晶質半導体層内への拡
散を確実に抑制し得る効果が大きい。
ただしｐ型ａ−５ｉＣ層の炭素対シリコン比を大きくす
ることは電気抵抗が高くなる性質を自する。
ることは電気抵抗が高くなる性質を自する。
そこで、炭素対シリコン比は最適値とされる通常の値０
．０４に維持し、この層の前に、換言すれば光入射側に
炭素対シリコン比が人きく （０，０８） Ｌかもホ
ウ素濃度を高くした薄いｐ型ａ −５ｉＣ層を介在させ
ることにより電気抵抗の影響を抑制せしめることとする
。なお６１ｊ記した実Ｍｉ例はｐ型ａ −５ｉＣ層３ａ
、３ｂのうち光入射側に位置するｐ型ａ −３ｉＣ層３
ａにおりる炭素対シリコン比、ホウ素濃度を高くする構
成を説明したが、何らこれに限るものではなく、例えば
ｐ型ａ −Ｓｉ ＣＪｉｉｉ３ｂの炭素対シリコン比、
ホウ素濃度をｐ型ａ −Ｓｉ ＣＦｉ３ａのそれよりも
大きく設定することとしてもよい。
．０４に維持し、この層の前に、換言すれば光入射側に
炭素対シリコン比が人きく （０，０８） Ｌかもホ
ウ素濃度を高くした薄いｐ型ａ −５ｉＣ層を介在させ
ることにより電気抵抗の影響を抑制せしめることとする
。なお６１ｊ記した実Ｍｉ例はｐ型ａ −５ｉＣ層３ａ
、３ｂのうち光入射側に位置するｐ型ａ −３ｉＣ層３
ａにおりる炭素対シリコン比、ホウ素濃度を高くする構
成を説明したが、何らこれに限るものではなく、例えば
ｐ型ａ −Ｓｉ ＣＪｉｉｉ３ｂの炭素対シリコン比、
ホウ素濃度をｐ型ａ −Ｓｉ ＣＦｉ３ａのそれよりも
大きく設定することとしてもよい。
以上の如く本発明にあてはｐ型アモルファスシリコンカ
ーバイド層を炭素対シリコン比、ホウ素濃度とも異なる
２層で構成す、ることとしたから透明導電膜成分のｐ型
アモルファスシリコンカーバイド層への拡散が抑制出来
、しかも電気導電性に何らの影響も与えないなど、本発
明は光電変換効率の向上に優れた効果を有するものであ
る。
ーバイド層を炭素対シリコン比、ホウ素濃度とも異なる
２層で構成す、ることとしたから透明導電膜成分のｐ型
アモルファスシリコンカーバイド層への拡散が抑制出来
、しかも電気導電性に何らの影響も与えないなど、本発
明は光電変換効率の向上に優れた効果を有するものであ
る。
第１図は本発明素子の断面構造図、第２図はＩｎ。
Ｓｎ、 ＯのＩｌ’ｌＡプロファイル、第３図は光入射
側に位置するｐ型アモルファスシリコンカーバイド層の
炭素対シリコン比を変化させたときの変換効率を示すグ
ラフ、第４図は従来素子の断面構造図である。 １・・・透光性絶縁基板 ２・・・込明導亀膜 ３ａ、
３ｂ・・・ｐ型アモルファスシリコンカーバイド層４・
・・ｉ型アモルファス・シリコン層 ５・・・ｎ型アモ
ルファスシリコン層 ６・・・裏面電極膜第 １ 図 第 ２ 回 炭素交１シリコン比 第 ３ 図
側に位置するｐ型アモルファスシリコンカーバイド層の
炭素対シリコン比を変化させたときの変換効率を示すグ
ラフ、第４図は従来素子の断面構造図である。 １・・・透光性絶縁基板 ２・・・込明導亀膜 ３ａ、
３ｂ・・・ｐ型アモルファスシリコンカーバイド層４・
・・ｉ型アモルファス・シリコン層 ５・・・ｎ型アモ
ルファスシリコン層 ６・・・裏面電極膜第 １ 図 第 ２ 回 炭素交１シリコン比 第 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ｐ型アモルファスシリコンカーバイド／アモルファ
スシリコン・ヘテロ接合を含む光起電力素子において、
ｐ型アモルファスシリコンカーバイド層が炭素対シリコ
ン比及びホウ素濃度の異なる２層で構成されていること
を特徴とする光起電力素子。 ２、前記ｐ型アモルファスシリコンカーバイド層を構成
する２層のうち光入射側に位置する層の炭素対シリコン
比及びホウ素濃度は他の層のそれよりも大きくしてある
特許請求の範囲第１項記載の光起電力素子。 ３、前記光入射側に位置するｐ型アモルファスシリコン
カーバイド層の炭素対シリコン比が０．１以下である特
許請求の範囲第１項又は第２項記載の光起電力素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59214815A JPS6193673A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 光起電力素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59214815A JPS6193673A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 光起電力素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6193673A true JPS6193673A (ja) | 1986-05-12 |
Family
ID=16661977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59214815A Pending JPS6193673A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 光起電力素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6193673A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6384075A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
| JPH0225078A (ja) * | 1988-07-13 | 1990-01-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置及びその製造方法 |
| JP2002083984A (ja) * | 2000-09-08 | 2002-03-22 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 太陽電池およびその製造方法 |
-
1984
- 1984-10-12 JP JP59214815A patent/JPS6193673A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6384075A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
| JPH0225078A (ja) * | 1988-07-13 | 1990-01-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置及びその製造方法 |
| JP2002083984A (ja) * | 2000-09-08 | 2002-03-22 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 太陽電池およびその製造方法 |
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