JPS6199385A - 光起電力素子 - Google Patents
光起電力素子Info
- Publication number
- JPS6199385A JPS6199385A JP59220808A JP22080884A JPS6199385A JP S6199385 A JPS6199385 A JP S6199385A JP 59220808 A JP59220808 A JP 59220808A JP 22080884 A JP22080884 A JP 22080884A JP S6199385 A JPS6199385 A JP S6199385A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- back electrode
- electrode layer
- type layer
- light
- 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
- H10F77/20—Electrodes
- H10F77/206—Electrodes for devices having potential barriers
- H10F77/211—Electrodes for devices having potential barriers for photovoltaic cells
-
- 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
- H10F77/40—Optical elements or arrangements
- H10F77/42—Optical elements or arrangements directly associated or integrated with photovoltaic cells, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
- H10F77/48—Back surface reflectors [BSR]
-
- 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
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
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】
ピ）産業上の利用分野
本発明は非晶質半導体を用いた光起電力素子に関する。
（ロ）従来の技術
第３図Ａ及び第４図Ａｒｉこの種の光起電力素子の従来
構造を示し、（例えば米国特許！４．３８５．１９９号
明細唇〕、第３図Ｂ及び第４−Ｂμ夫々、第５図Ａ及び
！４図人の構造に対応するエネルギーバ／ド図を示す。
構造を示し、（例えば米国特許！４．３８５．１９９号
明細唇〕、第３図Ｂ及び第４−Ｂμ夫々、第５図Ａ及び
！４図人の構造に対応するエネルギーバ／ド図を示す。
゛
第５０の構造は、光入射側から順に、ＴＣＯ（酸化物透
明導電膜）（１）、非晶質半導体からなるＰ型層（２１
，ｉｌ１層（３）及びｎ型層（４）、アルミニウムから
なる裏面電極層（５）ｔ−含むものでめｂが、斯る構造
では、ｎ型層（４］と裏面電極層（５）との間に′電子
に対するショットキー障壁ｉ６３が存在して、ｎ型層（
４）付近で生成され九光キャリアの有効利用を妨げてい
る。
明導電膜）（１）、非晶質半導体からなるＰ型層（２１
，ｉｌ１層（３）及びｎ型層（４）、アルミニウムから
なる裏面電極層（５）ｔ−含むものでめｂが、斯る構造
では、ｎ型層（４］と裏面電極層（５）との間に′電子
に対するショットキー障壁ｉ６３が存在して、ｎ型層（
４）付近で生成され九光キャリアの有効利用を妨げてい
る。
第４＠の構造は、光入射側から順ｒｃＴｃＯ（７ｊ。
非晶質半導体からなるｎ型層（８）％ １型層（９）及
びｐ型層−，アルミニウムからなる裏面電極層α１１を
含むものであるが、斯る構造においても、ｐ型層（９Ｊ
と裏面電極層−との間に正孔に対するショットキー障壁
（１１１が存在するため、ｐ型層付近で生成された元キ
ャリアの有効利用が妨げられる。
びｐ型層−，アルミニウムからなる裏面電極層α１１を
含むものであるが、斯る構造においても、ｐ型層（９Ｊ
と裏面電極層−との間に正孔に対するショットキー障壁
（１１１が存在するため、ｐ型層付近で生成された元キ
ャリアの有効利用が妨げられる。
この様ＦＣ，従来の構造では、裏面電極付近で生成され
た元キャリアが有効に利用されないため、長波長側の光
感度が小さい〇 （ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は、非晶質半導体を用−之光起電力素子ｒｃ訃い
て、その裏面電極付近で生成され次元キャリアの損失を
防ぐ構造を提供するものである。
た元キャリアが有効に利用されないため、長波長側の光
感度が小さい〇 （ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は、非晶質半導体を用−之光起電力素子ｒｃ訃い
て、その裏面電極付近で生成され次元キャリアの損失を
防ぐ構造を提供するものである。
に）問題点を解決する九めの手段
本発明は、４ＩＫ光入射側がｎ型層である光起電力素子
にｊ？ｔｎで、裏面電極を少なくとも２層構造とし、ｐ
型層と接する裏面電極層の仕事関数が４．５ｅＶ以上で
ある点に％徴を有する〇この場合、ｐ型層と接する裏面
電極層の長波長光に対する光反射率よりも、該裏面電極
層と接する他の裏面電極層のそれの方が大き−ことが好
ましい。
にｊ？ｔｎで、裏面電極を少なくとも２層構造とし、ｐ
型層と接する裏面電極層の仕事関数が４．５ｅＶ以上で
ある点に％徴を有する〇この場合、ｐ型層と接する裏面
電極層の長波長光に対する光反射率よりも、該裏面電極
層と接する他の裏面電極層のそれの方が大き−ことが好
ましい。
（ホ）作 用
本発明によれば、非晶質ｐ型層の仕事関数は１
約、ａ５ｅＶであり、該Ｎに接する裏面電極層あ仕
事関数は４５・Ｖ以上と大きい九め、裏面電極付近にお
ける正孔に対する障壁が小ざくなるか、又は逆方向の障
壁となり、裏面電極付近で生成し次光キャリアの有効利
用が促進される。
約、ａ５ｅＶであり、該Ｎに接する裏面電極層あ仕
事関数は４５・Ｖ以上と大きい九め、裏面電極付近にお
ける正孔に対する障壁が小ざくなるか、又は逆方向の障
壁となり、裏面電極付近で生成し次光キャリアの有効利
用が促進される。
又、上記の如く光反射率を設定することにより、ｐ型層
と接する裏面電極層を透過した長波長光は。
と接する裏面電極層を透過した長波長光は。
その裏側に位置する他の裏面電極層により反射されて半
導体層に戻り、再び光キャリアの生成に寄与する。
導体層に戻り、再び光キャリアの生成に寄与する。
（へ）実施例
９に１図は本発明実施例の構造を示す０この構造は、光
入射側から順に、ガラス等からなる透明基板■、ＴＣＯ
（２１１％非晶質シリコンからなるｎ型層の、１型層［
有］及びｐ型層−１第１裏面′ｌＬα層（２５＆）、４
！Ｊ２裏面電極層（２５ｂ）５ｅ含む。第１、 第２ａ
面電極層（２５１Ｌ）（２５睦）ｔ−除く他のＩＩ成は
１周知のものである。
入射側から順に、ガラス等からなる透明基板■、ＴＣＯ
（２１１％非晶質シリコンからなるｎ型層の、１型層［
有］及びｐ型層−１第１裏面′ｌＬα層（２５＆）、４
！Ｊ２裏面電極層（２５ｂ）５ｅ含む。第１、 第２ａ
面電極層（２５１Ｌ）（２５睦）ｔ−除く他のＩＩ成は
１周知のものである。
４ＪＩｊ１裏母電甑層（２５ａＪｄ４．５６Ｖ以上の仕
事関数を有し、これに適合する金属材料として＃′ｉ。
事関数を有し、これに適合する金属材料として＃′ｉ。
下表のものがめる。本実施例でμ金が用いられ几。
ｆ４２裏面電極層（２５ｂ）としては、長波長（６００
ｎｍ〜ａｏｏｎｍ）の光に対する光反射率が４！１１裏
面電極層（２５０のそれよりも大きいものが選ばれ、本
実施例では、銀やアルミニウムが使用された。
ｎｍ〜ａｏｏｎｍ）の光に対する光反射率が４！１１裏
面電極層（２５０のそれよりも大きいものが選ばれ、本
実施例では、銀やアルミニウムが使用された。
第１．第２裏面電極層（２５＆〕（２５ｂ）は、例えば
蒸着により形成される。
蒸着により形成される。
本実施例装置によれば、ｐ型層（至）と第１裏面電極層
（２５ａ〕との夫々の仕事関数が同程度でめるので、そ
れらの境界に発生する正孔に対する障壁は小さく、従っ
て光キャリアが有効に裏面側電極に集められる。又、入
射光に含まれる長波長の光Ｆｉ、半導体層内で吸収され
難いが、第１裏面電極層（２５ａ）を透過した長波長光
は、第２裏面電極層（２５ｂ）で反射されて半導体層内
に戻り光キヤリア発生に寄与する。この場合、！Ｊ１裏
面電極層（２５１Ｌ）の長波長光に対する透過率が８０
％以上になるよりその膜厚を定めればより効果的でるり
１例えば第１裏面電極層（２５ａ）が金からなる場合、
七の膜厚は５０λ程度が好適で６るＯ 第２図は１本発明の他の実施例を示し、この実施例では
、第１図の透明基板（２０に代えて、ステンレス等から
なる金属基板■が用Ａられ、その他の部分は、第１図と
同一である。又、上記第２裏面電極層（２５ｂ）の更に
外側に例えばＴｉＡｇ合金からなる耐湿電極膜としての
！３の裏面電極層を設けてもよい〇 （ト）発明の効果 本発明によれば、裏面電極付近で生成された元キャリア
が有効に利用されるので光起電力素子の９ｈ率が向上す
る。
（２５ａ〕との夫々の仕事関数が同程度でめるので、そ
れらの境界に発生する正孔に対する障壁は小さく、従っ
て光キャリアが有効に裏面側電極に集められる。又、入
射光に含まれる長波長の光Ｆｉ、半導体層内で吸収され
難いが、第１裏面電極層（２５ａ）を透過した長波長光
は、第２裏面電極層（２５ｂ）で反射されて半導体層内
に戻り光キヤリア発生に寄与する。この場合、！Ｊ１裏
面電極層（２５１Ｌ）の長波長光に対する透過率が８０
％以上になるよりその膜厚を定めればより効果的でるり
１例えば第１裏面電極層（２５ａ）が金からなる場合、
七の膜厚は５０λ程度が好適で６るＯ 第２図は１本発明の他の実施例を示し、この実施例では
、第１図の透明基板（２０に代えて、ステンレス等から
なる金属基板■が用Ａられ、その他の部分は、第１図と
同一である。又、上記第２裏面電極層（２５ｂ）の更に
外側に例えばＴｉＡｇ合金からなる耐湿電極膜としての
！３の裏面電極層を設けてもよい〇 （ト）発明の効果 本発明によれば、裏面電極付近で生成された元キャリア
が有効に利用されるので光起電力素子の９ｈ率が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図は夫々本発明の互いに異なる実施例を示
す側面図、第°３図Ａ、ｇ！１４図Ａは夫々従来例を示
す側面■１％３図Ｂ、第４図Ｂは夫々第５図Ａ％第４図
Ａｒｃ対応するエネルギーバンド図である〇 （２５１，（２５ｂ）、、、第１．！２２裏電極層。 第１図 第２図 第３図 （Ａ） （Ｂ）
す側面図、第°３図Ａ、ｇ！１４図Ａは夫々従来例を示
す側面■１％３図Ｂ、第４図Ｂは夫々第５図Ａ％第４図
Ａｒｃ対応するエネルギーバンド図である〇 （２５１，（２５ｂ）、、、第１．！２２裏電極層。 第１図 第２図 第３図 （Ａ） （Ｂ）
Claims (2)
- （１）半導体層が非晶質半導体からなり、特に光入射側
がｎ型層である光起電力素子において、裏面電極を少な
くとも２層構造とし、Ｐ型層と接する裏面電極層の仕事
関数が４５ｅＶ以上であることを特徴とする光起電力素
子。 - （２）特許請求の範囲第１項において、上記Ｐ型層と接
する裏面電極層の長波長光に対する光反射率よりも、該
裏面電極層と接する他の裏面電極層のそれの方が大きい
ことを特徴とする光起電力素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59220808A JPS6199385A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 光起電力素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59220808A JPS6199385A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 光起電力素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6199385A true JPS6199385A (ja) | 1986-05-17 |
Family
ID=16756882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59220808A Pending JPS6199385A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 光起電力素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6199385A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5250120A (en) * | 1990-12-07 | 1993-10-05 | Kanegafuchi Chemical Industry Co., Ltd. | Photovoltaic device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56114384A (en) * | 1980-02-13 | 1981-09-08 | Sanyo Electric Co Ltd | Solar battery |
| JPS5955012A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-29 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | アモルフアスシリコン半導体材料用基板 |
| JPS59119874A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-11 | Hoya Corp | 太陽電池 |
-
1984
- 1984-10-19 JP JP59220808A patent/JPS6199385A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56114384A (en) * | 1980-02-13 | 1981-09-08 | Sanyo Electric Co Ltd | Solar battery |
| JPS5955012A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-29 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | アモルフアスシリコン半導体材料用基板 |
| JPS59119874A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-11 | Hoya Corp | 太陽電池 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5250120A (en) * | 1990-12-07 | 1993-10-05 | Kanegafuchi Chemical Industry Co., Ltd. | Photovoltaic device |
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