JPS6226196B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6226196B2 JPS6226196B2 JP56140836A JP14083681A JPS6226196B2 JP S6226196 B2 JPS6226196 B2 JP S6226196B2 JP 56140836 A JP56140836 A JP 56140836A JP 14083681 A JP14083681 A JP 14083681A JP S6226196 B2 JPS6226196 B2 JP S6226196B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- cell
- region
- amorphous
- cells
- 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.)
- Expired
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
- 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
- H10F10/172—Photovoltaic cells having only PIN junction potential barriers comprising multiple PIN junctions, e.g. tandem cells
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
- C23C14/0026—Activation or excitation of reactive gases outside the coating chamber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/40—Crystalline structures
- H10D62/402—Amorphous materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/80—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials
- H10D62/83—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials being Group IV materials, e.g. B-doped Si or undoped Ge
-
- 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
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
-
- 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
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
- H10F71/10—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material
- H10F71/103—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material including only Group IV materials
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光起電力デバイスに関し、その最も重
要な一用途は、pinまたはシヨツトキ構造の太陽
電池の如き光電池を含めて特定の光応答性用途の
ために調整された光学的バンドギヤツプ（光学ギ
ヤツプ）を有する多重電池にある。
要な一用途は、pinまたはシヨツトキ構造の太陽
電池の如き光電池を含めて特定の光応答性用途の
ために調整された光学的バンドギヤツプ（光学ギ
ヤツプ）を有する多重電池にある。
シリコンは巨大な結晶質半導体産業の基礎をな
すものであり、また宇宙において使用するための
汎用の高効率（18％）の結晶質の太陽電池を形成
する物質である。光学的半導体技術が商業化の段
階に達した時、今日の巨大な半導体素子製造工業
の基礎となつた。これは、実質的に欠陥のないゲ
ルマニウム結晶、特にシリコン結晶を成長させ、
次いでこれらをｐ型およびｎ型の導電域を有する
不純物型乃至外因性の物質に転換する研究者達の
手腕によるものであつた。これは、実質的に純粋
な結晶質の物質中に置換不純物としてドナー
（ｎ）またはアクセプタ（ｐ）物質を数ppm程度
拡散し、その伝導性を高め、これらをｐ型または
ｎ型のいずれかの伝導性になるように制御するこ
とによつて達成されたｐ―ｎ接合の結晶を形成す
るための方法は非常に複雑で、時間がかかり、ま
た費用のかかる工程を含むものである。太陽電池
および電流制御素子において有効なこれらの結晶
質の物質は、個々のシリコンまたはゲルマニウム
の単結晶を成長させることにより、またｐ―ｎ接
合が要求される時は、非常に厳密でかつ微量のド
ーパントを用いてこのような単結晶にドーピング
を行なうことによつて非常に注意を要する制御さ
れた条件下で生成された。
すものであり、また宇宙において使用するための
汎用の高効率（18％）の結晶質の太陽電池を形成
する物質である。光学的半導体技術が商業化の段
階に達した時、今日の巨大な半導体素子製造工業
の基礎となつた。これは、実質的に欠陥のないゲ
ルマニウム結晶、特にシリコン結晶を成長させ、
次いでこれらをｐ型およびｎ型の導電域を有する
不純物型乃至外因性の物質に転換する研究者達の
手腕によるものであつた。これは、実質的に純粋
な結晶質の物質中に置換不純物としてドナー
（ｎ）またはアクセプタ（ｐ）物質を数ppm程度
拡散し、その伝導性を高め、これらをｐ型または
ｎ型のいずれかの伝導性になるように制御するこ
とによつて達成されたｐ―ｎ接合の結晶を形成す
るための方法は非常に複雑で、時間がかかり、ま
た費用のかかる工程を含むものである。太陽電池
および電流制御素子において有効なこれらの結晶
質の物質は、個々のシリコンまたはゲルマニウム
の単結晶を成長させることにより、またｐ―ｎ接
合が要求される時は、非常に厳密でかつ微量のド
ーパントを用いてこのような単結晶にドーピング
を行なうことによつて非常に注意を要する制御さ
れた条件下で生成された。
このような結晶質半導体の成長方法は、生成さ
れる結晶が比較的小さいため、太陽電池では唯１
枚の太陽電池パネルの所要面積を確保するため多
くの単結晶を組合せることが必要である。この方
法で太陽電池を製作するのに必要なエネルギー
量、シリコン結晶の寸法制限による制約およびこ
のような結晶質の物質を切断して組合せることの
必要は、全て、エネルギー変換のための結晶質半
導体の太陽電池を大規模に使用することを妨げる
非現実的な経済上の障壁となる結果になつた。更
に、結晶質シリコンは間接光学端を有している
故、 光吸収が小さいため、結晶質の太陽電池は、入
射太陽光を吸収するために少なくとも50ミクロン
の厚さにしなければならない。仮に、単結晶物質
を比較的安い生産工程による多結晶質シリコンで
置換しても、間接光学端の問題は依然として存在
し、従つて、材料厚さを減らすことができない。
この多結晶質材料は、更に粒界その他の問題とな
る短所を合せ持つている。
れる結晶が比較的小さいため、太陽電池では唯１
枚の太陽電池パネルの所要面積を確保するため多
くの単結晶を組合せることが必要である。この方
法で太陽電池を製作するのに必要なエネルギー
量、シリコン結晶の寸法制限による制約およびこ
のような結晶質の物質を切断して組合せることの
必要は、全て、エネルギー変換のための結晶質半
導体の太陽電池を大規模に使用することを妨げる
非現実的な経済上の障壁となる結果になつた。更
に、結晶質シリコンは間接光学端を有している
故、 光吸収が小さいため、結晶質の太陽電池は、入
射太陽光を吸収するために少なくとも50ミクロン
の厚さにしなければならない。仮に、単結晶物質
を比較的安い生産工程による多結晶質シリコンで
置換しても、間接光学端の問題は依然として存在
し、従つて、材料厚さを減らすことができない。
この多結晶質材料は、更に粒界その他の問題とな
る短所を合せ持つている。
太陽電池用の結晶質材料の別の短所としては、
約1.1eVの結晶質シリコンのバンドギヤツプが最
適バンドギヤツプである約1.5eVよりも小さいこ
とである。ゲルマニウムの混和物は、それが可能
な場合でも、バンドギヤツプを狭ばめ、これが更
に太陽エネルギ変換効率を低下することになる。
約1.1eVの結晶質シリコンのバンドギヤツプが最
適バンドギヤツプである約1.5eVよりも小さいこ
とである。ゲルマニウムの混和物は、それが可能
な場合でも、バンドギヤツプを狭ばめ、これが更
に太陽エネルギ変換効率を低下することになる。
要約すれば、結晶質シリコンを用いたデバイス
は、必要に応じて変更できない特性値（パラメー
タ）を有し、大量の材料を必要とし、比較的小さ
な面積でしか形成できず、製造が高価につきかつ
時間がかかる。非晶質シリコンをベースとするデ
バイスの場合はこのようなシリコンの短所を除去
することができる。非晶質シリコンは、直接遷移
形半導体に類似する特性を有する光学吸収端を有
し、50ミクロンの厚さの結晶質シリコンと同量の
太陽光を吸収するための必要な材料の厚さは１ミ
クロン以下でよい。更に、非晶質シリコンは結晶
質のシリコンよりも早く、容易に、かつ更に広い
面積で形成可能である。
は、必要に応じて変更できない特性値（パラメー
タ）を有し、大量の材料を必要とし、比較的小さ
な面積でしか形成できず、製造が高価につきかつ
時間がかかる。非晶質シリコンをベースとするデ
バイスの場合はこのようなシリコンの短所を除去
することができる。非晶質シリコンは、直接遷移
形半導体に類似する特性を有する光学吸収端を有
し、50ミクロンの厚さの結晶質シリコンと同量の
太陽光を吸収するための必要な材料の厚さは１ミ
クロン以下でよい。更に、非晶質シリコンは結晶
質のシリコンよりも早く、容易に、かつ更に広い
面積で形成可能である。
従つて、それぞれ比較的大きな面積を覆うこと
ができ、付着（堆積）装置の寸法によつてしか制
約を受けず、またｎ形およびｐ形物質を形成する
ため容易にドープ可能であり、これからその結晶
質を用いたものに相当するｐ―ｎ接合素子が形成
される非晶質半導体の合金または膜を容易に付着
させる方法の開発のため多大の努力が払われてき
た。長い年月にわたつてこのような研究は実らな
かつた。非晶質のシリコンまたはゲルマニウム
（周期率表の第族）の膜は通常４配位で結合し
ており、エネルギ・ギヤツプ中に高い密度の局在
状態を生じる微小なボイドやダングリング結合、
その他の欠陥を有することが判つた。非晶質シリ
コン半導体のエネルギ・ギヤツプ中の高密度の局
在状態の存在は光伝導性を低減させかつキヤリア
の寿命を短くする結果となり、このような膜を光
応答性の用途には不適格なものにする。更に、こ
のような膜は、伝導バンドまたは価電子バンドに
近づけるようにフエルミ準位をシフトするための
ドーピングその他の変成処理がうまくできず、太
陽電池および電流制御素子用のｐ―ｎ接合を形成
するためには不適当であつた。
ができ、付着（堆積）装置の寸法によつてしか制
約を受けず、またｎ形およびｐ形物質を形成する
ため容易にドープ可能であり、これからその結晶
質を用いたものに相当するｐ―ｎ接合素子が形成
される非晶質半導体の合金または膜を容易に付着
させる方法の開発のため多大の努力が払われてき
た。長い年月にわたつてこのような研究は実らな
かつた。非晶質のシリコンまたはゲルマニウム
（周期率表の第族）の膜は通常４配位で結合し
ており、エネルギ・ギヤツプ中に高い密度の局在
状態を生じる微小なボイドやダングリング結合、
その他の欠陥を有することが判つた。非晶質シリ
コン半導体のエネルギ・ギヤツプ中の高密度の局
在状態の存在は光伝導性を低減させかつキヤリア
の寿命を短くする結果となり、このような膜を光
応答性の用途には不適格なものにする。更に、こ
のような膜は、伝導バンドまたは価電子バンドに
近づけるようにフエルミ準位をシフトするための
ドーピングその他の変成処理がうまくできず、太
陽電池および電流制御素子用のｐ―ｎ接合を形成
するためには不適当であつた。
非晶質シリコンおよびゲルマニウムに介在する
前述の諸問題を最小限度に抑制する試みにおい
て、スコツトランドのダンテイ市のダンテイ大学
のカーネギー物理学研究所のW.E.スピア
（Spear）およびP.G.ル・コンバー（Le
Comber）は、1975年版のソリツド・ステイト・
コミユニケーシヨンズ（Solid State
Communications）の第17巻、1193〜1196頁に掲
載された論文において報告された如き、非晶質シ
リコン又はゲルマニウムを真性の結晶質シリコン
又はゲルマニウムに更に近似させるため非晶質シ
リコン又はゲルマニウムのエネルギ・ギヤツプ中
の局在状態を減少させ、結晶質材料をＰ形又はＮ
形伝導性の外因性にするための結晶質材料へのド
ーピングにおける如く、前記非晶質材料に適当な
従来のドープ物質を置換的にドープするため、
「非晶質シリコンの置換形ドーピング」なる研究
を行なつている。
前述の諸問題を最小限度に抑制する試みにおい
て、スコツトランドのダンテイ市のダンテイ大学
のカーネギー物理学研究所のW.E.スピア
（Spear）およびP.G.ル・コンバー（Le
Comber）は、1975年版のソリツド・ステイト・
コミユニケーシヨンズ（Solid State
Communications）の第17巻、1193〜1196頁に掲
載された論文において報告された如き、非晶質シ
リコン又はゲルマニウムを真性の結晶質シリコン
又はゲルマニウムに更に近似させるため非晶質シ
リコン又はゲルマニウムのエネルギ・ギヤツプ中
の局在状態を減少させ、結晶質材料をＰ形又はＮ
形伝導性の外因性にするための結晶質材料へのド
ーピングにおける如く、前記非晶質材料に適当な
従来のドープ物質を置換的にドープするため、
「非晶質シリコンの置換形ドーピング」なる研究
を行なつている。
局在状態の低減は、シラン（SiH4）ガスが反応
管内に通過させられる非晶質のシリコン膜のグロ
ー放電堆積乃至付着（デポジシヨン）法によつて
達成され、前記反応管にいおいてはガスが高周波
グロー放電により分解されて約227〜327℃（500
〜600゜Ｋ）の基板温度にある基板上に付着させ
られる。このように基板上に付着された材料は、
シリコンおよび水素からなる非晶質の真性物質で
あつた。ドープされた非晶質物質を生成するため
には、ｎ形用の導電性のためのホスフイン
（PH3）のガスまたはＰ形用のジボラン（B2H6）の
ガスをシラン・ガスに予め混合させて、同じ操作
条件下で前記グロー放電反応管内に通した。使用
されたドーパントの気体の濃度は約５×10-6乃至
10-2体積部の範囲内であつた。おそらく置換型で
リンまたはホウ素からなるドーパントを含むこの
ように付着させられた物質は外因性のものであ
り、かつｎ形またはｐ形の導電性のものであるこ
とが示されている。
管内に通過させられる非晶質のシリコン膜のグロ
ー放電堆積乃至付着（デポジシヨン）法によつて
達成され、前記反応管にいおいてはガスが高周波
グロー放電により分解されて約227〜327℃（500
〜600゜Ｋ）の基板温度にある基板上に付着させ
られる。このように基板上に付着された材料は、
シリコンおよび水素からなる非晶質の真性物質で
あつた。ドープされた非晶質物質を生成するため
には、ｎ形用の導電性のためのホスフイン
（PH3）のガスまたはＰ形用のジボラン（B2H6）の
ガスをシラン・ガスに予め混合させて、同じ操作
条件下で前記グロー放電反応管内に通した。使用
されたドーパントの気体の濃度は約５×10-6乃至
10-2体積部の範囲内であつた。おそらく置換型で
リンまたはホウ素からなるドーパントを含むこの
ように付着させられた物質は外因性のものであ
り、かつｎ形またはｐ形の導電性のものであるこ
とが示されている。
この研究者達によつては発見されなかつたが、
他の研究者達により、グロー放電付着操作中、シ
ラン中の水素が、最適温度下でシリコンの多くの
ダンクリングボンドと結合して、非晶質物質の電
子的特性を対応する結晶質物質の電子的特性に更
に近似させるように、エネルギ・ギヤツプの局在
化状態の密度を実質的に低下させることが判つ
た。
他の研究者達により、グロー放電付着操作中、シ
ラン中の水素が、最適温度下でシリコンの多くの
ダンクリングボンドと結合して、非晶質物質の電
子的特性を対応する結晶質物質の電子的特性に更
に近似させるように、エネルギ・ギヤツプの局在
化状態の密度を実質的に低下させることが判つ
た。
また、D.I.ジヨーンズ（Jones）、W.E.スピア
（Spear）、P.G.コンバ（Le Comber）、S.リー
（Li）およびR.マーチンス（Martins）も、同様
な付着法を用いてGeH4からのGe：Ｈの調製に関
して研究した。これから得た物質には、エネル
ギ・ギヤツプ中に高密度の局在状態があることは
明らかであつた。この物質に対するドーピングは
可能であつたが、非晶質のSi：Ｈで得られるドー
ピング効率よりも実質的に低かつた。フイロソフ
イカル・マガジンズ（Philosophical
Magazines）Ｂ、第39巻、147頁（1979年）にお
いて報告されたこの研究においては、著者は、高
密度のギヤツプ状態のために、得られた物質は
「ドーピングの実験および可能性のある用途にと
つて非晶質シリコンよりも魅力に乏しい物質…
…」であると結論付けられた。
（Spear）、P.G.コンバ（Le Comber）、S.リー
（Li）およびR.マーチンス（Martins）も、同様
な付着法を用いてGeH4からのGe：Ｈの調製に関
して研究した。これから得た物質には、エネル
ギ・ギヤツプ中に高密度の局在状態があることは
明らかであつた。この物質に対するドーピングは
可能であつたが、非晶質のSi：Ｈで得られるドー
ピング効率よりも実質的に低かつた。フイロソフ
イカル・マガジンズ（Philosophical
Magazines）Ｂ、第39巻、147頁（1979年）にお
いて報告されたこの研究においては、著者は、高
密度のギヤツプ状態のために、得られた物質は
「ドーピングの実験および可能性のある用途にと
つて非晶質シリコンよりも魅力に乏しい物質…
…」であると結論付けられた。
シランを用いてグロー放電により形成された非
晶質シリコン太陽電池の同な方法による研究にお
いて、D.E.カールソン（Carlson）は、電池（セ
ル）にゲルマニウムを用いて、1.65〜1.70eVのバ
ンド・ギヤツプを有する彼自身の最良の太陽電池
材料から約1.5eVの太陽電池の最適値になるよう
に光学ギヤツプを狭めようとした（1979年８月27
〜31日、米国マサチユーセツツ州ケンブリツジに
おける「非晶質半導体および液体半導体に関する
第８回国際会議」で発表されたジヤーナル・オ
ブ・ノンクリスタリン・ソリツズ（Journal of
Non Crystalline Solids）の第35および第36巻、
第707〜717頁掲載のD.E.Carlsonの論文）。しか
しカールソンは更に、ゲルマンを用いたゲルマニ
ウムの付加は、太陽電池の光起電力に関する全パ
ラメータの大きな低下を生じるため、うまく行か
なかつたことを報告した。カールソン
（Carlson）は、光起電力特性の劣化はこの付着
（堆積）膜のエネルギ・ギヤツプ中に欠陥状態が
生成されるためであることを示した（D.E.
Carlson、Tech.Dig.1977 IEDM、
WASHINGTON、D.C.、pp214） 光電池の効率を高めるためには多重電池を用い
る思想については、1960年８月16日発行のE.D.
ジヤクソン（Jackson）の米国特許第2949498号
によつて少なくとも1955年の早期には論議されて
いた。ここで論議された多重電池構造ではｐ―ｎ
接合形結晶質半導体デバイスを用いていたが、起
電力効果の増大（エンハンスメント）の概念は、
非晶質または結晶質のデバイスのいずれを使用し
ても同じようなものである。この概念は、主とし
て、異なるバンド・ギヤツプのデバイスを用いて
太陽光線のスペクトルの各部分を更に効率良く収
集し、Vocを増大することに向けられていた。積
層された電池（セル）デバイスでは、光が個々の
電池に直列状にとおされ、大きなバンド・ギヤツ
プの材料の後には比較的小さなバンド・ギヤツプ
の材料を用いて最初の電池（セル）即ち層を通過
した光を吸収するようにした二つ以上の電池（セ
ル）を有する。
晶質シリコン太陽電池の同な方法による研究にお
いて、D.E.カールソン（Carlson）は、電池（セ
ル）にゲルマニウムを用いて、1.65〜1.70eVのバ
ンド・ギヤツプを有する彼自身の最良の太陽電池
材料から約1.5eVの太陽電池の最適値になるよう
に光学ギヤツプを狭めようとした（1979年８月27
〜31日、米国マサチユーセツツ州ケンブリツジに
おける「非晶質半導体および液体半導体に関する
第８回国際会議」で発表されたジヤーナル・オ
ブ・ノンクリスタリン・ソリツズ（Journal of
Non Crystalline Solids）の第35および第36巻、
第707〜717頁掲載のD.E.Carlsonの論文）。しか
しカールソンは更に、ゲルマンを用いたゲルマニ
ウムの付加は、太陽電池の光起電力に関する全パ
ラメータの大きな低下を生じるため、うまく行か
なかつたことを報告した。カールソン
（Carlson）は、光起電力特性の劣化はこの付着
（堆積）膜のエネルギ・ギヤツプ中に欠陥状態が
生成されるためであることを示した（D.E.
Carlson、Tech.Dig.1977 IEDM、
WASHINGTON、D.C.、pp214） 光電池の効率を高めるためには多重電池を用い
る思想については、1960年８月16日発行のE.D.
ジヤクソン（Jackson）の米国特許第2949498号
によつて少なくとも1955年の早期には論議されて
いた。ここで論議された多重電池構造ではｐ―ｎ
接合形結晶質半導体デバイスを用いていたが、起
電力効果の増大（エンハンスメント）の概念は、
非晶質または結晶質のデバイスのいずれを使用し
ても同じようなものである。この概念は、主とし
て、異なるバンド・ギヤツプのデバイスを用いて
太陽光線のスペクトルの各部分を更に効率良く収
集し、Vocを増大することに向けられていた。積
層された電池（セル）デバイスでは、光が個々の
電池に直列状にとおされ、大きなバンド・ギヤツ
プの材料の後には比較的小さなバンド・ギヤツプ
の材料を用いて最初の電池（セル）即ち層を通過
した光を吸収するようにした二つ以上の電池（セ
ル）を有する。
ジヤクソンに続いて、積層された結晶質の電池
に関する多くの論文が発表され、更に最近は積層
電池において使用されるSi―Ｈ材料の処理に関す
るいくつかの論文が刊行された。マールフエイン
（Marfaing）は積層電池においてシランからの付
着法で形成された非晶質Si―Ge合金の使用につ
いて提案したが、その実施の可能性について述べ
られていない。（Y.Marfaing、Proc.2nd
European―Communities Phot ovoltaic Solar
Energy.、Berling、West Ｇ ermany、
pp.287、（1979）） Hamakawa等は、この明細書ではカスケード形
の多重電池と定義する形態でａ―Si：Ｈ（非晶質
のSiH）を使用する可能性について報告してい
る。この明細書では、このカスケード形電池とい
う用語によつて、各単位電池（セル）の間に分離
層乃至絶縁層を持たない多重電池を指す。各電池
は、ｐ―ｉ―ｎ接合形態で、同じバンド・ギヤツ
プのａ―Si：Ｈ材料から作られた。短絡電流
（Jsc）のマツチングは、直列状の光経路における
電池の厚さを増大することにより試みられた。予
期された通り、素子全体のVocは増大し、またこ
れは単位電池の数に比例した。
に関する多くの論文が発表され、更に最近は積層
電池において使用されるSi―Ｈ材料の処理に関す
るいくつかの論文が刊行された。マールフエイン
（Marfaing）は積層電池においてシランからの付
着法で形成された非晶質Si―Ge合金の使用につ
いて提案したが、その実施の可能性について述べ
られていない。（Y.Marfaing、Proc.2nd
European―Communities Phot ovoltaic Solar
Energy.、Berling、West Ｇ ermany、
pp.287、（1979）） Hamakawa等は、この明細書ではカスケード形
の多重電池と定義する形態でａ―Si：Ｈ（非晶質
のSiH）を使用する可能性について報告してい
る。この明細書では、このカスケード形電池とい
う用語によつて、各単位電池（セル）の間に分離
層乃至絶縁層を持たない多重電池を指す。各電池
は、ｐ―ｉ―ｎ接合形態で、同じバンド・ギヤツ
プのａ―Si：Ｈ材料から作られた。短絡電流
（Jsc）のマツチングは、直列状の光経路における
電池の厚さを増大することにより試みられた。予
期された通り、素子全体のVocは増大し、またこ
れは単位電池の数に比例した。
前述の方法でシランかる付着法で生成された非
晶質シリコンの多重接合（積層）形太陽電池の電
池効率の増加についての最近の報告において、J.
J.ハナク（Hanak）、B.フオーナン
（Faughnam）、V.コールサン（Korsun）およびJ.
P.ペリカン（pellicane）は「ゲルマニウムがａ
―Si：Ｈにおいて有害な不純物であつて、Geが
増加するとそのJscが指数関数的に低下すること
が判つた」と報告している。カールソン
（Carlson）、マールフエイン（Marfaing）および
ハマカワ（Hamakawa）の研究にける如く彼等も
またその研究結果から、非晶質のシリコン、ゲル
マニウムおよび水素からなる合金は「光起電力特
性が劣る」ことを示し、「このためａ―Si：Ｈを
用いた効率の良い積層された単位電池の組合せを
得るため約１ミクロンの波長の光に対して応答性
を有する新しい光起電力用膜状電池料を見つけな
ければならない」と結論付けた（1980年１月７〜
10日の米国カルフオルニア洲サンジエゴで開催の
第14回IEEE光起電力専門家会議（14th IEEE
Photovotaic Specialists Conference）における
J.Jハナク（HanaK）、B.フオーナン
（Faughnan）、V.コールサン（Korsun）およびJ.
P.ペリカン（Pellicane）発表の論文）。
晶質シリコンの多重接合（積層）形太陽電池の電
池効率の増加についての最近の報告において、J.
J.ハナク（Hanak）、B.フオーナン
（Faughnam）、V.コールサン（Korsun）およびJ.
P.ペリカン（pellicane）は「ゲルマニウムがａ
―Si：Ｈにおいて有害な不純物であつて、Geが
増加するとそのJscが指数関数的に低下すること
が判つた」と報告している。カールソン
（Carlson）、マールフエイン（Marfaing）および
ハマカワ（Hamakawa）の研究にける如く彼等も
またその研究結果から、非晶質のシリコン、ゲル
マニウムおよび水素からなる合金は「光起電力特
性が劣る」ことを示し、「このためａ―Si：Ｈを
用いた効率の良い積層された単位電池の組合せを
得るため約１ミクロンの波長の光に対して応答性
を有する新しい光起電力用膜状電池料を見つけな
ければならない」と結論付けた（1980年１月７〜
10日の米国カルフオルニア洲サンジエゴで開催の
第14回IEEE光起電力専門家会議（14th IEEE
Photovotaic Specialists Conference）における
J.Jハナク（HanaK）、B.フオーナン
（Faughnan）、V.コールサン（Korsun）およびJ.
P.ペリカン（Pellicane）発表の論文）。
前述の方法における水素の導入は、シラン中の
シリコンに対する水素の固定比率に基づく制約を
有するのみならず、種々のSi：Ｈの結合形態のた
めこれら材料における有害な結果をもたらし得る
新たな反結合状態をもたらすことになる。おそら
く最も重要なことは、水素によつて合金中へのゲ
ルマニウムの導入によつて生じる欠陥状態を補償
または除去することが不可能であることである。
従つて、ｐ形ドーピングならびにｎ形ドーピング
の観点から特に有害であるこれらの材料中の局在
状態の密度の低減に基本的な制約がある。また、
シランを用いた付着法で生成された材料の比較的
大きな局在状態密度のために、空乏層（領域）巾
が狭く、このために、フリーキヤリヤのドリフト
に依存する太陽電池その他のデバイスの効率を制
約している。シリコンおよび水素のみを用いてこ
れらの材料を作る方法はまた、前述の全てのパラ
メータに影響を及ぼす高い表面準位密度を与え
る。更に、材料のバンド・ギヤツプの減少には成
功しながら、このバンド・ギヤツプを低減させよ
うとしたこれ迄の試みは、同時にこのギヤツプ中
の局在準位を増加せしめたものである。バンド・
ギヤツプ中の局在準位の増加は、光導電性の減少
乃至喪失をもたらし、このため光応答性デバイス
の製造において目的の達成の妨げとなる。
シリコンに対する水素の固定比率に基づく制約を
有するのみならず、種々のSi：Ｈの結合形態のた
めこれら材料における有害な結果をもたらし得る
新たな反結合状態をもたらすことになる。おそら
く最も重要なことは、水素によつて合金中へのゲ
ルマニウムの導入によつて生じる欠陥状態を補償
または除去することが不可能であることである。
従つて、ｐ形ドーピングならびにｎ形ドーピング
の観点から特に有害であるこれらの材料中の局在
状態の密度の低減に基本的な制約がある。また、
シランを用いた付着法で生成された材料の比較的
大きな局在状態密度のために、空乏層（領域）巾
が狭く、このために、フリーキヤリヤのドリフト
に依存する太陽電池その他のデバイスの効率を制
約している。シリコンおよび水素のみを用いてこ
れらの材料を作る方法はまた、前述の全てのパラ
メータに影響を及ぼす高い表面準位密度を与え
る。更に、材料のバンド・ギヤツプの減少には成
功しながら、このバンド・ギヤツプを低減させよ
うとしたこれ迄の試みは、同時にこのギヤツプ中
の局在準位を増加せしめたものである。バンド・
ギヤツプ中の局在準位の増加は、光導電性の減少
乃至喪失をもたらし、このため光応答性デバイス
の製造において目的の達成の妨げとなる。
シランからのシリコンのグロー放電による付着
法の開発がなされた後、付着された非晶質シリコ
ン膜の特性に対する分子乃至原子状態の水素のも
たらす影響を調べるため、アルゴン（スパツタリ
ング法において必要）およびこのような分子状態
の水素の混合気の雰囲気における非晶質シリコン
膜のスパツタリング法についての研究が行なわれ
た。この研究によれば、水素はエネルギ・ギヤツ
プ中の局在状態を低減するように結合する補償物
質として作用することが示された。しかし、エネ
ルギ・ギヤツプ中の局在状態が前記スパツタリン
グ法において減少させられた程度は、前述のシラ
ンを用いた（グロー放電）付着法により達成され
たものより遥かに少なかつた。また、前記のｐ形
ドーパント用およびｎ形ドーパント用ガスを、ｐ
形およびｎ形ドーピングを施した材料を作製する
ためにスパツタリングプロセスで導入した。これ
らの材料は、グロー放電法において作製された材
料よりもドーピング効率が低かつた。いずれの方
法も、商業向けのｐ―ｎまたはｐ―ｉ―ｎ接合素
子を製造するに充分高いアクセプタ濃度を有する
ような有効なｐ形ドーピング処理された材料を形
成し得なかつた。このｎ形ドーピング効率はのぞ
ましい商業化レベル以下であり、またｐ形ドーピ
ングの場合はバンド・ギヤツプの巾が減少せしめ
られ、かつバンド・ギヤツプ中の局在状態数が増
加せしめられたため特に望ましからざるものであ
つた。
法の開発がなされた後、付着された非晶質シリコ
ン膜の特性に対する分子乃至原子状態の水素のも
たらす影響を調べるため、アルゴン（スパツタリ
ング法において必要）およびこのような分子状態
の水素の混合気の雰囲気における非晶質シリコン
膜のスパツタリング法についての研究が行なわれ
た。この研究によれば、水素はエネルギ・ギヤツ
プ中の局在状態を低減するように結合する補償物
質として作用することが示された。しかし、エネ
ルギ・ギヤツプ中の局在状態が前記スパツタリン
グ法において減少させられた程度は、前述のシラ
ンを用いた（グロー放電）付着法により達成され
たものより遥かに少なかつた。また、前記のｐ形
ドーパント用およびｎ形ドーパント用ガスを、ｐ
形およびｎ形ドーピングを施した材料を作製する
ためにスパツタリングプロセスで導入した。これ
らの材料は、グロー放電法において作製された材
料よりもドーピング効率が低かつた。いずれの方
法も、商業向けのｐ―ｎまたはｐ―ｉ―ｎ接合素
子を製造するに充分高いアクセプタ濃度を有する
ような有効なｐ形ドーピング処理された材料を形
成し得なかつた。このｎ形ドーピング効率はのぞ
ましい商業化レベル以下であり、またｐ形ドーピ
ングの場合はバンド・ギヤツプの巾が減少せしめ
られ、かつバンド・ギヤツプ中の局在状態数が増
加せしめられたため特に望ましからざるものであ
つた。
結晶質シリコンに更に似せるための試みにおい
てシラン・ガスからの水素により変成され、かつ
結晶質シリコンのドーピングの方法と似た方法で
ドープされた非晶質シリコンのこれ迄の付着法
は、あらゆる重要な観点からドープされた結晶質
シリコンの特性より劣る特性を有する。特に、ｐ
形の材料においては不充分なドーピング効率およ
び導電性しか得られず、これらのシリコン膜の光
起電力作用特性は依然として不満なままである。
てシラン・ガスからの水素により変成され、かつ
結晶質シリコンのドーピングの方法と似た方法で
ドープされた非晶質シリコンのこれ迄の付着法
は、あらゆる重要な観点からドープされた結晶質
シリコンの特性より劣る特性を有する。特に、ｐ
形の材料においては不充分なドーピング効率およ
び導電性しか得られず、これらのシリコン膜の光
起電力作用特性は依然として不満なままである。
エネルギ・ギヤツプ中の局在状態密度が充分に
減少され、高品質の電子的特性を有する大幅に改
善された非晶質シリコン合金は、S.R.オブシンス
キー（Ovshinsky）およびA.マダン（Madan）の
米国特許第4226898号、「結晶質半導体に相当する
非晶質半導体」に詳細に記載された如きグロー放
電法により、またこの特許と同じ名称の、S.R.オ
ブシンスキー（Ovshinsky）およびM.イズ
（Izu）の同第4217374号に詳細に説明された如き
蒸着法によつて、作製された。これらの特許に記
載された如く、非晶質シリコン半導体にはその内
部の局在状態の密度を実質的に低減するためにフ
ツ素が導入された。
減少され、高品質の電子的特性を有する大幅に改
善された非晶質シリコン合金は、S.R.オブシンス
キー（Ovshinsky）およびA.マダン（Madan）の
米国特許第4226898号、「結晶質半導体に相当する
非晶質半導体」に詳細に記載された如きグロー放
電法により、またこの特許と同じ名称の、S.R.オ
ブシンスキー（Ovshinsky）およびM.イズ
（Izu）の同第4217374号に詳細に説明された如き
蒸着法によつて、作製された。これらの特許に記
載された如く、非晶質シリコン半導体にはその内
部の局在状態の密度を実質的に低減するためにフ
ツ素が導入された。
本発明の発明者らは従来技術に基づいて本発明
をなすにあたりフツ素の役割について以下のよう
に考える。
をなすにあたりフツ素の役割について以下のよう
に考える。
すなわち、活性化されたフツ素は、局在化され
た欠陥状態の密度を実質的に低減するため非晶質
母材における非晶質シリコン中に容易に拡散して
これと結合するが、これはフツ素の原子の大きさ
が小さい故フツ素原子が容易に非晶質母材中に侵
入し得るからである。フツ素はシリコンのダング
リングボンドと結合して、柔軟性のある結合角度
で特に安定なイオン結合性の結合を形成し、その
結果水素その他の補償物質または変成物質により
形成されるものよりも更に安定でありかつ更に有
効な補償または変成状態をもたらすことになる。
フツ素は、単独で、または水素と共に使用される
時、その特別に小さな大きさ、大きな活性度、化
学的結合における特異性、および電気陰性度の故
に、水素よりも更に有効に補償または変成元素で
あると考えられる。従つて、フツ素は他のハロゲ
ン元素とは性格的に異なり、そのため超ハロゲン
元素と考えられる。
た欠陥状態の密度を実質的に低減するため非晶質
母材における非晶質シリコン中に容易に拡散して
これと結合するが、これはフツ素の原子の大きさ
が小さい故フツ素原子が容易に非晶質母材中に侵
入し得るからである。フツ素はシリコンのダング
リングボンドと結合して、柔軟性のある結合角度
で特に安定なイオン結合性の結合を形成し、その
結果水素その他の補償物質または変成物質により
形成されるものよりも更に安定でありかつ更に有
効な補償または変成状態をもたらすことになる。
フツ素は、単独で、または水素と共に使用される
時、その特別に小さな大きさ、大きな活性度、化
学的結合における特異性、および電気陰性度の故
に、水素よりも更に有効に補償または変成元素で
あると考えられる。従つて、フツ素は他のハロゲ
ン元素とは性格的に異なり、そのため超ハロゲン
元素と考えられる。
一例として、フツ素を単独または水素と組合
せ、更にこれらの元素を極めて少量（例えば、数
原子分率程度）だけ付加することで補償作用の達
成が可能である。しかし、最も望ましいフツ素お
よび水素の使用量は、シリコン／水素／フツ素合
金の形成における如き小さな比率よりも遥かに大
きくなる。このようなフツ素および水素の合金化
量は、例えば、１乃至５％以上の範囲内にある。
このように形成される新しい合金は、ダングリン
グ結合および数似の欠陥状態の単なる中和によつ
て達成されるものよりもエネルギ・ギヤツプ中の
欠陥状態の密度が低くなるものと考えられる。特
に、このような比較的大量のフツ素は、非晶質シ
リコンを含む物質の新たな構造的形態に実質的に
関与し、ゲルマニウムの如き他の合金化材料の添
加を容易にすると考えられる。フツ素は、その他
の前述の特性に加えて、誘導的効果およびイオン
化効果によりシリコンを含む合金における局所的
構造のオーガナイザになると考えられる。また、
フツ素は、局在準位の密度を低減する元素として
作用しながら水素が関与する欠陥状態の密度を低
減する好ましい態様で作用することによつて水素
の結合に影響を及ぼすものと考えられる。フツ素
がこのような合金において果すイオン的役割は最
近接原子間の関係に関する最も重要な要因である
と考えられる。
せ、更にこれらの元素を極めて少量（例えば、数
原子分率程度）だけ付加することで補償作用の達
成が可能である。しかし、最も望ましいフツ素お
よび水素の使用量は、シリコン／水素／フツ素合
金の形成における如き小さな比率よりも遥かに大
きくなる。このようなフツ素および水素の合金化
量は、例えば、１乃至５％以上の範囲内にある。
このように形成される新しい合金は、ダングリン
グ結合および数似の欠陥状態の単なる中和によつ
て達成されるものよりもエネルギ・ギヤツプ中の
欠陥状態の密度が低くなるものと考えられる。特
に、このような比較的大量のフツ素は、非晶質シ
リコンを含む物質の新たな構造的形態に実質的に
関与し、ゲルマニウムの如き他の合金化材料の添
加を容易にすると考えられる。フツ素は、その他
の前述の特性に加えて、誘導的効果およびイオン
化効果によりシリコンを含む合金における局所的
構造のオーガナイザになると考えられる。また、
フツ素は、局在準位の密度を低減する元素として
作用しながら水素が関与する欠陥状態の密度を低
減する好ましい態様で作用することによつて水素
の結合に影響を及ぼすものと考えられる。フツ素
がこのような合金において果すイオン的役割は最
近接原子間の関係に関する最も重要な要因である
と考えられる。
照射光によつて内部に生成された荷電キヤリア
をドリフトさせる電場が形成されている光活性の
アモルフアス半導体領域を有する光起電力セルが
少なくとも二つ積み重ねられてなる光起電力デバ
イスでは、振動数乃至波長に拡がりがある照射光
（例えば太陽光）のエネルギを効率的に吸収し得
るように、各セルの光活性領域の光学的バンドギ
ヤツプが異なることが望まれる。
をドリフトさせる電場が形成されている光活性の
アモルフアス半導体領域を有する光起電力セルが
少なくとも二つ積み重ねられてなる光起電力デバ
イスでは、振動数乃至波長に拡がりがある照射光
（例えば太陽光）のエネルギを効率的に吸収し得
るように、各セルの光活性領域の光学的バンドギ
ヤツプが異なることが望まれる。
このために、一つのセルの光活性アモルフアス
半導体としてアモルフアスシリコン（以下ではａ
―Siともいう）を用いると共に該セルと積み重ね
られる別のセルの光活性領域用のアモルフアス半
導体としてアモルフアスシリコン・ゲルマニウム
合金（以下ではａ―SiGe合金ともいう）を用い
ること自体は提案されている。
半導体としてアモルフアスシリコン（以下ではａ
―Siともいう）を用いると共に該セルと積み重ね
られる別のセルの光活性領域用のアモルフアス半
導体としてアモルフアスシリコン・ゲルマニウム
合金（以下ではａ―SiGe合金ともいう）を用い
ること自体は提案されている。
しかし乍ら、単に水素化されたアモルフアスシ
リコン・ゲルマニウム合金（ａ―SiGe合金：
Ｈ）はそのバンドギヤツプ中の局在状態密度（局
在準位密度）が高いために、ａ―SiGe：Ｈから
なる光活性領域を有する光起電力セルでは、高密
度の局在状態に起因する電荷（荷電した局在状
態）による大きなスクリーニングが生じ、空乏層
巾が狭くなり、光吸収の観点から要求される厚さ
を有する光活性領域の、厚さ方向の全体にわたり
強い電場を形成し得なかつた。
リコン・ゲルマニウム合金（ａ―SiGe合金：
Ｈ）はそのバンドギヤツプ中の局在状態密度（局
在準位密度）が高いために、ａ―SiGe：Ｈから
なる光活性領域を有する光起電力セルでは、高密
度の局在状態に起因する電荷（荷電した局在状
態）による大きなスクリーニングが生じ、空乏層
巾が狭くなり、光吸収の観点から要求される厚さ
を有する光活性領域の、厚さ方向の全体にわたり
強い電場を形成し得なかつた。
その結果、光活性領域中に生成された荷電キヤ
リアの光活性領域外へのドリフトが十分には生起
し難く、ａ―SiGe：Ｈ合金からなる光活性領域
を用いた光起電力セルでは、十分な電流出力が得
られなかつた。
リアの光活性領域外へのドリフトが十分には生起
し難く、ａ―SiGe：Ｈ合金からなる光活性領域
を用いた光起電力セルでは、十分な電流出力が得
られなかつた。
本発明は前記した点に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、照射光によつて内
部に生起せしめられた荷電キヤリアをドリフトさ
せる電場が形成されている光活性のアモルフアス
半導体領域を有する光起電力セルが少なくとも二
つ積み重ねられており、振動数乃至波長に拡がり
がある照射光のエネルギを効果的に比較的大きい
電流で且つ高い電圧出力に変換し得る光起電力デ
バイスを提供することにある。
り、その目的とするところは、照射光によつて内
部に生起せしめられた荷電キヤリアをドリフトさ
せる電場が形成されている光活性のアモルフアス
半導体領域を有する光起電力セルが少なくとも二
つ積み重ねられており、振動数乃至波長に拡がり
がある照射光のエネルギを効果的に比較的大きい
電流で且つ高い電圧出力に変換し得る光起電力デ
バイスを提供することにある。
本発明によれば、前記した目的は、
少なくとも二つの光起電力セルが積み重ねられ
てなる光起電力デバイスであつて、 各セルは、照射光によつて内部に生成された荷
電キヤリアをドリフトさせる電場が形成されてい
る光活性のアモルフアス半導体領域を有してお
り、 前記少なくとも二つのセルのうちの第一のセル
の光活性領域がある大きさの光学的バンドギヤツ
プ（光学ギヤツプ）を有しており、 前記少なくとも二つのセルのうち第二のセルの
光活性領域が、前記第一のセルの光学的バンドギ
ヤツプ（光学ギヤツプ）よりも大きさの小さい光
学的バンドギヤツプ（光学ギヤツプ）を有するア
モルフアス（非晶質）シリコン・ゲルマニウム合
金半導体からなり、 前記第二のセルは、前記第一のセルを透過した
光が照射されるように構成されており、 前記第二のセルの前記半導体が、そのバンドギ
ヤツプ中の局在状態密度（局在準位密度）を低減
させるべく、水素及びフツ素を更に含有する光起
電力デバイス によつて達成される。
てなる光起電力デバイスであつて、 各セルは、照射光によつて内部に生成された荷
電キヤリアをドリフトさせる電場が形成されてい
る光活性のアモルフアス半導体領域を有してお
り、 前記少なくとも二つのセルのうちの第一のセル
の光活性領域がある大きさの光学的バンドギヤツ
プ（光学ギヤツプ）を有しており、 前記少なくとも二つのセルのうち第二のセルの
光活性領域が、前記第一のセルの光学的バンドギ
ヤツプ（光学ギヤツプ）よりも大きさの小さい光
学的バンドギヤツプ（光学ギヤツプ）を有するア
モルフアス（非晶質）シリコン・ゲルマニウム合
金半導体からなり、 前記第二のセルは、前記第一のセルを透過した
光が照射されるように構成されており、 前記第二のセルの前記半導体が、そのバンドギ
ヤツプ中の局在状態密度（局在準位密度）を低減
させるべく、水素及びフツ素を更に含有する光起
電力デバイス によつて達成される。
本発明の光起電力デバイスでは、特に、第二の
セルの光活性領域を構成する非晶質シリコン・ゲ
ルマニウム合金半導体が、そのバンドギヤツプ中
の局在状態密度を低減させる水素及びフツ素を更
に含有する故に、 ａ―SiGe合金のバンドギヤツプ中の局在状態
密度がａ―Si：Ｈ合金乃至ａ―Si：Ｈ：Ｆ合金の
局在状態密度と同程度にまで低減され得るため、
該ａ―SiGe：Ｈ：Ｆ合金からなる光活性領域の
厚さ方向の全体にわたつて比較的強い電場が形成
され得、該光活性領域中で光照射によつて生成さ
れた荷電キヤリアが該電場に基づいてドリフトに
より光活性領域外に電流として効果的に取り出さ
れ得る。
セルの光活性領域を構成する非晶質シリコン・ゲ
ルマニウム合金半導体が、そのバンドギヤツプ中
の局在状態密度を低減させる水素及びフツ素を更
に含有する故に、 ａ―SiGe合金のバンドギヤツプ中の局在状態
密度がａ―Si：Ｈ合金乃至ａ―Si：Ｈ：Ｆ合金の
局在状態密度と同程度にまで低減され得るため、
該ａ―SiGe：Ｈ：Ｆ合金からなる光活性領域の
厚さ方向の全体にわたつて比較的強い電場が形成
され得、該光活性領域中で光照射によつて生成さ
れた荷電キヤリアが該電場に基づいてドリフトに
より光活性領域外に電流として効果的に取り出さ
れ得る。
しかも本発明の光起電力デバイスでは、一つの
光起電力セルの光活性領域をａ―SiGe：Ｈ：Ｆ
合金で形成し、積層された別の光起電力セルの光
活性領域をよりバンドギヤツプの大きいアモルフ
アス半導体で形成するように構成されている故、
該別のセルにより照射光の高エネルギ部分を効果
的に電流として取り出し得るのみならず、照射光
の低エネルギ部分をａ―SiGe：Ｈ：Ｆ合金から
なる光活性領域を有するセルで電流として効果的
に取り出し得るため、少なくとも二つセルの電流
のマツチングを行ないつつ、デバイス全体として
比較的大きい電流を高い電圧で与え得る。
光起電力セルの光活性領域をａ―SiGe：Ｈ：Ｆ
合金で形成し、積層された別の光起電力セルの光
活性領域をよりバンドギヤツプの大きいアモルフ
アス半導体で形成するように構成されている故、
該別のセルにより照射光の高エネルギ部分を効果
的に電流として取り出し得るのみならず、照射光
の低エネルギ部分をａ―SiGe：Ｈ：Ｆ合金から
なる光活性領域を有するセルで電流として効果的
に取り出し得るため、少なくとも二つセルの電流
のマツチングを行ないつつ、デバイス全体として
比較的大きい電流を高い電圧で与え得る。
尚、ａ―Si系合金のうち、ａ―Si合金の場合、
水素化ａ―Si合金、すなわちａ―Si：Ｈ合金では
バンドギヤツプ中の局在状態密度が水素化により
かなり低減されること、及び水素化され且つフツ
素化されたａ―Si合金、すなわちａ―Si：Ｈ：Ｆ
合金ではバン・ギヤツプ中の局在状態密度がフツ
素化によりさらに低減されること自体は前述のと
おり知られていた。
水素化ａ―Si合金、すなわちａ―Si：Ｈ合金では
バンドギヤツプ中の局在状態密度が水素化により
かなり低減されること、及び水素化され且つフツ
素化されたａ―Si合金、すなわちａ―Si：Ｈ：Ｆ
合金ではバン・ギヤツプ中の局在状態密度がフツ
素化によりさらに低減されること自体は前述のと
おり知られていた。
しかし乍ら、ａ―Si：Ｈ合金及びａ―Si：Ｈ：
Ｆ合金のバンドギヤツプ中の局在状態密度の差は
それ程大きいものではなく、光起電力セルの光活
性領域を形成するために用いた場合本質的な差異
を与える程度のものではなかつた。
Ｆ合金のバンドギヤツプ中の局在状態密度の差は
それ程大きいものではなく、光起電力セルの光活
性領域を形成するために用いた場合本質的な差異
を与える程度のものではなかつた。
これに対して、本発明は、ａ―Si：Ｈ合金及び
ａ―Si：Ｈ：Ｆ合金のバンドギヤツプ中の局在状
態密度よりもバンドギヤツプ中の局在状態密度が
はるかに高いａ―SiGe：Ｈ合金の局在状態密度
を、該合金のフツ素化により、大巾に（ａ―Si：
Ｈ合金及びａ―Si：Ｈ：Ｆ合金のバン・ギヤツプ
中の局在状態密度に近い程度まで）低減し得ると
いう新知見に基づくものであつて、 ａ―SiGe：Ｈ合金のフツ素化によるバンドギ
ヤツプ中の局在状態密度の低下の程度は、ａ―
Si：Ｈ合金のフツ素化によるバンドギヤツプ中の
局在状態密度の低下の程度よりもさるかに大き
く、且つａ―SiGe合金として水素化され且つフ
ツ素化されたものを用いることによつて初めてａ
―SiGe合金を光起電力セルの光活性領域として
用い得るようにしたものである。
ａ―Si：Ｈ：Ｆ合金のバンドギヤツプ中の局在状
態密度よりもバンドギヤツプ中の局在状態密度が
はるかに高いａ―SiGe：Ｈ合金の局在状態密度
を、該合金のフツ素化により、大巾に（ａ―Si：
Ｈ合金及びａ―Si：Ｈ：Ｆ合金のバン・ギヤツプ
中の局在状態密度に近い程度まで）低減し得ると
いう新知見に基づくものであつて、 ａ―SiGe：Ｈ合金のフツ素化によるバンドギ
ヤツプ中の局在状態密度の低下の程度は、ａ―
Si：Ｈ合金のフツ素化によるバンドギヤツプ中の
局在状態密度の低下の程度よりもさるかに大き
く、且つａ―SiGe合金として水素化され且つフ
ツ素化されたものを用いることによつて初めてａ
―SiGe合金を光起電力セルの光活性領域として
用い得るようにしたものである。
本発明の好ましい一具体例によれば、前記少な
くとも二つの光起電力セルのうちの少なくとも一
つのセルがグロー放電堆積によつて形成されてい
る。
くとも二つの光起電力セルのうちの少なくとも一
つのセルがグロー放電堆積によつて形成されてい
る。
また、本発明の好ましい一具体例によれば、前
記光活性領域が実質的に真性の半導体材料で形成
されている。
記光活性領域が実質的に真性の半導体材料で形成
されている。
また、本発明の好ましい一具体例によれば、前
記第二のセルの前記実質的真性半導体領域中のゲ
ルマニウムの割合が、該領域中の厚さ方向に沿つ
て変化している。
記第二のセルの前記実質的真性半導体領域中のゲ
ルマニウムの割合が、該領域中の厚さ方向に沿つ
て変化している。
また、本発明の好ましい一具体例によれば、前
記少なくとも二つのセルのうち第一のセルの前記
実質的真性半導体領域がアモルフアスシリコンか
らなる。
記少なくとも二つのセルのうち第一のセルの前記
実質的真性半導体領域がアモルフアスシリコンか
らなる。
また、本発明の好ましい一具体例によれば、前
記第二のセルの光活性半導体領域の光学的バンド
ギヤツプの大きさが1.6eVより小さい。
記第二のセルの光活性半導体領域の光学的バンド
ギヤツプの大きさが1.6eVより小さい。
また、本発明の好ましい一具体例によれば、前
記第一及び第二のセルのうちの少なくとも一方が
シヨツトキ障壁型の太陽電池であり、 別の好ましい一具体例によれば、前記第一及び
第二のセルのうちの少なくとも一方がpin型の太
陽電池である。
記第一及び第二のセルのうちの少なくとも一方が
シヨツトキ障壁型の太陽電池であり、 別の好ましい一具体例によれば、前記第一及び
第二のセルのうちの少なくとも一方がpin型の太
陽電池である。
従来技術による非晶質の光起電力デバイスの非
最適スペクトル（光の波長に依存する）応答性
は、二つ以上のバンド・ギヤツプが相互に調整さ
れた非晶質光応答性合金電池を与えるように、こ
のバンド・ギヤツプ中の有害な状態を実質的に増
加することなく特定の用途の最適使用特性にバン
ドギヤツプを調整したａ―SiGe：Ｈ：Ｆ合金を
用いた本発明の光起電力デバイスにより克服され
る。このように、材料の高品質の電子的特性は新
しいバンド・ギヤツプが調整された多重電池素子
の形成においては実質的に悪影響を受けないもの
である。
最適スペクトル（光の波長に依存する）応答性
は、二つ以上のバンド・ギヤツプが相互に調整さ
れた非晶質光応答性合金電池を与えるように、こ
のバンド・ギヤツプ中の有害な状態を実質的に増
加することなく特定の用途の最適使用特性にバン
ドギヤツプを調整したａ―SiGe：Ｈ：Ｆ合金を
用いた本発明の光起電力デバイスにより克服され
る。このように、材料の高品質の電子的特性は新
しいバンド・ギヤツプが調整された多重電池素子
の形成においては実質的に悪影響を受けないもの
である。
この非晶質合金は、状態密度低減元素として水
素及びフツ素を含む。補償または変成作用の元素
であるフツ素、水素乃至その他の元素は、付着工
程中またはその後に添加することができる。この
調整作用元素（単数または複数）は、蒸着法、ま
たはスパツタリング法、またはグロー放電法にお
いて活性化が可能であり、また添加ができる。バ
ンド・ギヤツプは、必要に応じて、一つ以上の必
要量の前記調整元素を、本元素の電池のうち少な
くともあるものに対する少なくともその光電流生
成域用に付着した層乃至セルに導入することによ
り、ある特殊な用途のための調整することができ
る。
素及びフツ素を含む。補償または変成作用の元素
であるフツ素、水素乃至その他の元素は、付着工
程中またはその後に添加することができる。この
調整作用元素（単数または複数）は、蒸着法、ま
たはスパツタリング法、またはグロー放電法にお
いて活性化が可能であり、また添加ができる。バ
ンド・ギヤツプは、必要に応じて、一つ以上の必
要量の前記調整元素を、本元素の電池のうち少な
くともあるものに対する少なくともその光電流生
成域用に付着した層乃至セルに導入することによ
り、ある特殊な用途のための調整することができ
る。
セルのバンド・ギヤツプは、合金中のフツ素の
存在の故に、この合金のバンド・ギヤツプ中の状
態数を実質的に増加することなく調整される。こ
れ迄のシラン付着法で形成された膜は、一般にこ
の膜内の水素の包含および補償状態を最大限度に
するために250乃至350℃に加熱された基板上に付
着させられる。この膜に対してゲルマニウムを付
加する従来の試みは、所要の付着基板温度におけ
る水素とゲルマニウムの結合が安定するためには
あまりも弱いために失敗した。
存在の故に、この合金のバンド・ギヤツプ中の状
態数を実質的に増加することなく調整される。こ
れ迄のシラン付着法で形成された膜は、一般にこ
の膜内の水素の包含および補償状態を最大限度に
するために250乃至350℃に加熱された基板上に付
着させられる。この膜に対してゲルマニウムを付
加する従来の試みは、所要の付着基板温度におけ
る水素とゲルマニウムの結合が安定するためには
あまりも弱いために失敗した。
本発明の合金におけるフツ素の存在は、フツ素
がシリコンを共有結合するだけでなく、材料の構
造的な短距離秩序の形成に積極的に働き、他のシ
リコン合金とは物理的、化学的および電気化学的
に異なるシリコン合金を与える。このため、フツ
素が水素よりも更に強く安定な結合状態を形成す
るため、ゲルマニウム、錫、炭素、または窒素の
如き調整作用元素が合金に添加されることを可能
にするものである。フツ素は、また、更に強力な
熱的に安定した結合状態、およびフツ素のイオン
的な結合特性による更に柔軟性のある結合形態の
故に、水素よりも更に有効に合金中のシリコン及
びゲルマニウムその他のバンド調整作用元素を補
償または変成する。フツ素の使用によつて米国特
許第4217374号に記載の合金即ち膜を生成し、こ
れにおいてはバンド・ギヤツプ中の状態密度は、
シランの如きシリコンと水素の組合せにより生成
されるものよりも遥かに小さい。バンド・ギヤツ
プ調整作用元素は、フツ素の影響の故に、実質的
な有害な状態を付加することなく電池内に特に適
合させられるため、特殊な光応答用の素子の波長
特性を特別に誂えるためこの調整用元素も添加す
る時、この新たな電池用合金は、高品質の電子的
特性および光伝導性を維持する。更に、水素は、
フツ素で補償または変成された合金を強化する。
事後付着処理により水素を包含させることは、フ
ツ素により可能になる比較的高い付着処理基板温
度の使用が望ましい時に有利である。
がシリコンを共有結合するだけでなく、材料の構
造的な短距離秩序の形成に積極的に働き、他のシ
リコン合金とは物理的、化学的および電気化学的
に異なるシリコン合金を与える。このため、フツ
素が水素よりも更に強く安定な結合状態を形成す
るため、ゲルマニウム、錫、炭素、または窒素の
如き調整作用元素が合金に添加されることを可能
にするものである。フツ素は、また、更に強力な
熱的に安定した結合状態、およびフツ素のイオン
的な結合特性による更に柔軟性のある結合形態の
故に、水素よりも更に有効に合金中のシリコン及
びゲルマニウムその他のバンド調整作用元素を補
償または変成する。フツ素の使用によつて米国特
許第4217374号に記載の合金即ち膜を生成し、こ
れにおいてはバンド・ギヤツプ中の状態密度は、
シランの如きシリコンと水素の組合せにより生成
されるものよりも遥かに小さい。バンド・ギヤツ
プ調整作用元素は、フツ素の影響の故に、実質的
な有害な状態を付加することなく電池内に特に適
合させられるため、特殊な光応答用の素子の波長
特性を特別に誂えるためこの調整用元素も添加す
る時、この新たな電池用合金は、高品質の電子的
特性および光伝導性を維持する。更に、水素は、
フツ素で補償または変成された合金を強化する。
事後付着処理により水素を包含させることは、フ
ツ素により可能になる比較的高い付着処理基板温
度の使用が望ましい時に有利である。
本発明の原理は前述の付着処理法の各々に対し
てあてはまるが、本文における例示の目的のた
め、蒸着雰囲気およびプラズマCVD雰囲気につ
いて述べる。米国特許第4226898号に開示された
グロー放電システムは、本発明の原理により有利
に用いることができる他の処理方法の可変要因を
有する。
てあてはまるが、本文における例示の目的のた
め、蒸着雰囲気およびプラズマCVD雰囲気につ
いて述べる。米国特許第4226898号に開示された
グロー放電システムは、本発明の原理により有利
に用いることができる他の処理方法の可変要因を
有する。
次に、本発明の望ましい実施態様について、本
明細書の図面に関連して例示的に説明することに
する。
明細書の図面に関連して例示的に説明することに
する。
次に、特に第１図においては参照符号１０によ
り蒸着装置が全体的に示されるが、これは以下に
説明する活性化された補償作用即ち変成作用物質
を付加した公知の蒸着装置でよい。この装置は、
図示のように、基板１８上に蒸着される非晶質半
導体膜の生成要素（単数または複数）を内蔵する
１個以上のるつぼ状容器１６が内部に配置された
抜気空間１４を密閉するベル形のジヤーまたは類
似の囲繞１２を含む。本文に説明する本発明の態
様においては、このるつぼ状容器１６は最初、基
板１８上にシリコンを含む非晶質合金を形成する
ためのシリコンを含み、基板１８は例えば、その
上に本発明の合金電池が形成されるべき金属、結
晶性もしくは多結晶性の半導体、または他の材料
でよい。前記るつぼ状容器１６に隣接して電子ビ
ーム発射源２０が設けられ、略示的に示されたこ
の電子流発生源は通常、容器１６内におかれたシ
リコンを蒸発させるためのシリコンに対して電子
ビームを指向させる加熱フイラメントおよび電子
ビーム偏向装置（図示せず）を含む。
り蒸着装置が全体的に示されるが、これは以下に
説明する活性化された補償作用即ち変成作用物質
を付加した公知の蒸着装置でよい。この装置は、
図示のように、基板１８上に蒸着される非晶質半
導体膜の生成要素（単数または複数）を内蔵する
１個以上のるつぼ状容器１６が内部に配置された
抜気空間１４を密閉するベル形のジヤーまたは類
似の囲繞１２を含む。本文に説明する本発明の態
様においては、このるつぼ状容器１６は最初、基
板１８上にシリコンを含む非晶質合金を形成する
ためのシリコンを含み、基板１８は例えば、その
上に本発明の合金電池が形成されるべき金属、結
晶性もしくは多結晶性の半導体、または他の材料
でよい。前記るつぼ状容器１６に隣接して電子ビ
ーム発射源２０が設けられ、略示的に示されたこ
の電子流発生源は通常、容器１６内におかれたシ
リコンを蒸発させるためのシリコンに対して電子
ビームを指向させる加熱フイラメントおよび電子
ビーム偏向装置（図示せず）を含む。
高電圧のDC電源２２は、適当な高電圧、例え
ば10000DCを生じ、その正のターミナルは制御装
置２４および導線２６を介して前記容器１６に結
合される。その負のターミナルは制御装置２４お
よび導線２８を介して電子ビーム発生２０に結合
されている制御装置２４は、抜気された空間１４
内の合金蒸着サンプリング装置３０の膜厚が制御
装置２４の制御パネル３４上の手動制御装置３２
を操作することによつて設定されたある値に達す
ると、導線２６と２８に対する電源２２の接続を
遮断するためのリレー等を含んでいる。合金サン
プリング装置３０は、合金サンプリング装置３０
上に蒸着される合金の厚さおよびその蒸着速度の
両者に応答する公知の装置を含む制御装置２４迄
伸びるケーブル３６を含んでいる。制御パネル３
４上の手動制御装置３８は、公知の方法で導線４
０を介して電子ビーム発生源のフイラメントに対
して与えられる電流量によつて制御される合金の
所要の蒸着速度を一定にするための設けることが
できる。
ば10000DCを生じ、その正のターミナルは制御装
置２４および導線２６を介して前記容器１６に結
合される。その負のターミナルは制御装置２４お
よび導線２８を介して電子ビーム発生２０に結合
されている制御装置２４は、抜気された空間１４
内の合金蒸着サンプリング装置３０の膜厚が制御
装置２４の制御パネル３４上の手動制御装置３２
を操作することによつて設定されたある値に達す
ると、導線２６と２８に対する電源２２の接続を
遮断するためのリレー等を含んでいる。合金サン
プリング装置３０は、合金サンプリング装置３０
上に蒸着される合金の厚さおよびその蒸着速度の
両者に応答する公知の装置を含む制御装置２４迄
伸びるケーブル３６を含んでいる。制御パネル３
４上の手動制御装置３８は、公知の方法で導線４
０を介して電子ビーム発生源のフイラメントに対
して与えられる電流量によつて制御される合金の
所要の蒸着速度を一定にするための設けることが
できる。
基板１８は、その上にヒーター４４が載置され
る基板ホルダー４２上に支持される。ケーブル４
６は制御装置２４の制御パネル３４上の手動制御
装置４８の温度設定点に従つて基板ホルダー４２
及び基板１８の温度を制御するヒータ４４に対し
て加熱用電流を供給する。
る基板ホルダー４２上に支持される。ケーブル４
６は制御装置２４の制御パネル３４上の手動制御
装置４８の温度設定点に従つて基板ホルダー４２
及び基板１８の温度を制御するヒータ４４に対し
て加熱用電流を供給する。
ベル形ジヤー１２は、支持基部５０から上方に
延在する如く示され、この基部からはベル形ジヤ
ー１２内の諸要素に対する種々のケーブルその他
の結線が延在する。支持基部５０は筐体５２上に
載置され、この筐体には真空ポンプ５６に至る導
管５４が結合する。連続的に運転可能な真空ポン
プ５６はベル形ジヤー１２内の空間１４を抜気す
る。このベル形ジヤーの所要圧力は制御パネル３
４上の制御つまみ５８によつて設定される。本発
明の本実施態様においては、この設定点はベル形
ジヤー１２内への活性化されたフツ素（および水
素）の流量が調整される圧力レベルを制御する。
ここで、もし制御つまみが10-4のベル形ジヤー圧
力に設定されるならば、このジヤー１２内へのフ
ツ素（および水素）の流量は真空ポンプ５６が運
転を続ける時のジヤー内の圧力を維持するように
なつている。
延在する如く示され、この基部からはベル形ジヤ
ー１２内の諸要素に対する種々のケーブルその他
の結線が延在する。支持基部５０は筐体５２上に
載置され、この筐体には真空ポンプ５６に至る導
管５４が結合する。連続的に運転可能な真空ポン
プ５６はベル形ジヤー１２内の空間１４を抜気す
る。このベル形ジヤーの所要圧力は制御パネル３
４上の制御つまみ５８によつて設定される。本発
明の本実施態様においては、この設定点はベル形
ジヤー１２内への活性化されたフツ素（および水
素）の流量が調整される圧力レベルを制御する。
ここで、もし制御つまみが10-4のベル形ジヤー圧
力に設定されるならば、このジヤー１２内へのフ
ツ素（および水素）の流量は真空ポンプ５６が運
転を続ける時のジヤー内の圧力を維持するように
なつている。
分子状のフツ素・水素の供給源６０，６２は各
導管６４，６６を介して制御装置２４に対して接
続された状態で示されている。ベル形ジヤー１２
内の圧力センサー６８は、ケーブル７０により制
御装置２４に対して接続されている。流動弁７
２，７４はベル形ジヤー内の設定圧力を維持する
ように制御装置２４により制御される。導管７
６，７８は制御装置２４から伸びて支持基部５０
を通り、ベル形ジヤー１２の抜気された空間１４
内に達する。導管７６，７８は、それぞれ活性化
フツ素・水素生成装置８０，８２と接続し、この
装置は分子状フツ素および水素をそれぞれそれら
の原子状および（または）イオン化形態である活
性及至活性化（活性化されたの意、以下同）フツ
素および水素に転換する。活性化フツ素・水素生
成装置８０，８２は、これらのガスをその分解温
度まで上昇させる加熱されたタングステン・フイ
ラメント、または当技術において公知の分解ガス
のプラズマを生じる生成装置でよい。また、プラ
ズマにより形成されるイオン化された形態におけ
る活性化フツ素および水素は加速され、前記基板
と活性作用源間に電界を設けることによつて付着
合金に対して噴射させることができる。いずれの
場合も、活性化フツ素・水素生成装置８０，８２
が基板１８の極く付近に配置されて、これによつ
て送致された比較的短い寿命の活性化フツ素およ
び水素が基板１８の付近に即時噴射され、ここで
電池合金が付着されるのである。既に示したよう
に、フツ素および水素が本合金に含まれる。活性
化されたフツ素および水素もまた、他の補償作用
または変成作用元素と共に、分子状のガス供給源
の代りにこれら元素を含む化合物から生成するこ
とができる。
導管６４，６６を介して制御装置２４に対して接
続された状態で示されている。ベル形ジヤー１２
内の圧力センサー６８は、ケーブル７０により制
御装置２４に対して接続されている。流動弁７
２，７４はベル形ジヤー内の設定圧力を維持する
ように制御装置２４により制御される。導管７
６，７８は制御装置２４から伸びて支持基部５０
を通り、ベル形ジヤー１２の抜気された空間１４
内に達する。導管７６，７８は、それぞれ活性化
フツ素・水素生成装置８０，８２と接続し、この
装置は分子状フツ素および水素をそれぞれそれら
の原子状および（または）イオン化形態である活
性及至活性化（活性化されたの意、以下同）フツ
素および水素に転換する。活性化フツ素・水素生
成装置８０，８２は、これらのガスをその分解温
度まで上昇させる加熱されたタングステン・フイ
ラメント、または当技術において公知の分解ガス
のプラズマを生じる生成装置でよい。また、プラ
ズマにより形成されるイオン化された形態におけ
る活性化フツ素および水素は加速され、前記基板
と活性作用源間に電界を設けることによつて付着
合金に対して噴射させることができる。いずれの
場合も、活性化フツ素・水素生成装置８０，８２
が基板１８の極く付近に配置されて、これによつ
て送致された比較的短い寿命の活性化フツ素およ
び水素が基板１８の付近に即時噴射され、ここで
電池合金が付着されるのである。既に示したよう
に、フツ素および水素が本合金に含まれる。活性
化されたフツ素および水素もまた、他の補償作用
または変成作用元素と共に、分子状のガス供給源
の代りにこれら元素を含む化合物から生成するこ
とができる。
前に示した如く、太陽電池の如き各光起電力セ
ル乃至光起電力デバイスにおいて使用するための
所要の特性を有する有用な非晶質合金の作製のた
めには、補償作用または変成作用を有する作用物
質、材料または元素では、合金の基礎的な真性の
特性を変化することなく、局在状態を、エネル
ギ・ギヤツプ中に非常に低い状態密度でしか生じ
ない。このような結果は、抜気されたベル形ジヤ
ー１４内の圧力が依然として比較的低い圧力
（10-4の如き）であり得るように、比較的少量の
活性化フツ素および水素を用いて達成される。前
記生成装置内のガスの圧力は、この装置の出口の
寸法を調整することによつてベル形ジヤー内の圧
力よりも比較的高くすることができる。
ル乃至光起電力デバイスにおいて使用するための
所要の特性を有する有用な非晶質合金の作製のた
めには、補償作用または変成作用を有する作用物
質、材料または元素では、合金の基礎的な真性の
特性を変化することなく、局在状態を、エネル
ギ・ギヤツプ中に非常に低い状態密度でしか生じ
ない。このような結果は、抜気されたベル形ジヤ
ー１４内の圧力が依然として比較的低い圧力
（10-4の如き）であり得るように、比較的少量の
活性化フツ素および水素を用いて達成される。前
記生成装置内のガスの圧力は、この装置の出口の
寸法を調整することによつてベル形ジヤー内の圧
力よりも比較的高くすることができる。
基板１８の温度は、介在する非晶質合金のエネ
ルギ・ギヤツプ中の局在状態の密度が最低限にな
るように低減され得るように調整される。基板面
の温度は、一般に付着材料の高い易動性を保証す
るようなものであり、かつ付着合金の結晶温度よ
り低いものであることが望ましい。
ルギ・ギヤツプ中の局在状態の密度が最低限にな
るように低減され得るように調整される。基板面
の温度は、一般に付着材料の高い易動性を保証す
るようなものであり、かつ付着合金の結晶温度よ
り低いものであることが望ましい。
ベルジヤー１２内の空間１４に紫外線源（図示
せず）を取り付けること等により、基板表面に輻
射エネルギが照射されて、付着合金材料の易動性
を更に増大させることができる。あるいはまた、
第１図の活性化フツ素／水素生成装置８０および
８２の代りにこれを第２図に示した紫外線エネル
ギを基板１８に対して指向させる紫外線光源８４
により置換することもできる。この紫外線源８４
は基板１８から離れたところ及び基板１８のとこ
ろで分子状フツ素および水素を分解して活性フツ
素および水素を形成し、基板１８上に凝集して付
着しつつある非晶質合金中に拡散させる。紫外線
源は、また、付着しつつある合金材料の表面の易
動性を強化する。
せず）を取り付けること等により、基板表面に輻
射エネルギが照射されて、付着合金材料の易動性
を更に増大させることができる。あるいはまた、
第１図の活性化フツ素／水素生成装置８０および
８２の代りにこれを第２図に示した紫外線エネル
ギを基板１８に対して指向させる紫外線光源８４
により置換することもできる。この紫外線源８４
は基板１８から離れたところ及び基板１８のとこ
ろで分子状フツ素および水素を分解して活性フツ
素および水素を形成し、基板１８上に凝集して付
着しつつある非晶質合金中に拡散させる。紫外線
源は、また、付着しつつある合金材料の表面の易
動性を強化する。
第１図および第２図においては、水素発生装置
８２を置換することにより、また１つ以上の活性
化された調整作用元素の生成装置８６，８８を付
加することによつて、バンド・ギヤツプ調整元素
を、フツ素および水素の場合と同様にガス形態で
添加することもできる。各々の発生装置８６，８
８は、一般にゲルマニウム、錫、炭素、または窒
素の如き調整作用元素の１つに専用化される。例
えば、発生装置８６は、ゲルマン・ガス
（GeH4）の形態等においてゲルマニウムを供給す
ることもできるのである。
８２を置換することにより、また１つ以上の活性
化された調整作用元素の生成装置８６，８８を付
加することによつて、バンド・ギヤツプ調整元素
を、フツ素および水素の場合と同様にガス形態で
添加することもできる。各々の発生装置８６，８
８は、一般にゲルマニウム、錫、炭素、または窒
素の如き調整作用元素の１つに専用化される。例
えば、発生装置８６は、ゲルマン・ガス
（GeH4）の形態等においてゲルマニウムを供給す
ることもできるのである。
次に第３図において、付着させる電池合金に付
する他の作用物質即ち元素を添加するため第１図
に示した装置への付加部を示す。例えば、リンま
たはヒ素の如きｎ形の導電性を有するドーパント
を最初に添加してノンドープ状態でわずかにｎ形
の合金を更に実質的なｎ形合金に変成し、次いで
アルミニウム、ガリウムまたはインジウムの如き
ドーパントを添加して良好なｐ―ｎ接合を電池合
金内に形成することができる。るつぼ９０は、ヒ
素の如きドープ物質を収容しており、前に述べた
電子ビーム発生源２０の如き電子ビーム発生源９
２を用い前記ドープ物質を衝撃することによつて
蒸発させるように構成されている。電子ビーム発
生源９２により生じる電子ビームの強さにより決
定されるこのドーパントがベル形ジヤー１２の雰
囲気内で蒸発する速度は、設定された蒸発速度を
生じるようにこの電子ビーム発生源のフイラメン
トに対して与えられる電流を制御する制御パネル
３４上の手動制御装置９４により設定される。こ
の蒸発速度は、ドーパント材料が蒸着される厚さ
サンプリング装置９６によつて測定される。この
装置９６は、該装置９６と制御装置２４間に伸び
るケーブル９８に、ドーパントが該装置９６上に
蒸着する速度を示す信号を出す。
する他の作用物質即ち元素を添加するため第１図
に示した装置への付加部を示す。例えば、リンま
たはヒ素の如きｎ形の導電性を有するドーパント
を最初に添加してノンドープ状態でわずかにｎ形
の合金を更に実質的なｎ形合金に変成し、次いで
アルミニウム、ガリウムまたはインジウムの如き
ドーパントを添加して良好なｐ―ｎ接合を電池合
金内に形成することができる。るつぼ９０は、ヒ
素の如きドープ物質を収容しており、前に述べた
電子ビーム発生源２０の如き電子ビーム発生源９
２を用い前記ドープ物質を衝撃することによつて
蒸発させるように構成されている。電子ビーム発
生源９２により生じる電子ビームの強さにより決
定されるこのドーパントがベル形ジヤー１２の雰
囲気内で蒸発する速度は、設定された蒸発速度を
生じるようにこの電子ビーム発生源のフイラメン
トに対して与えられる電流を制御する制御パネル
３４上の手動制御装置９４により設定される。こ
の蒸発速度は、ドーパント材料が蒸着される厚さ
サンプリング装置９６によつて測定される。この
装置９６は、該装置９６と制御装置２４間に伸び
るケーブル９８に、ドーパントが該装置９６上に
蒸着する速度を示す信号を出す。
所望程度のｎ形導電性を有する非晶質合金が所
望の厚さまで蒸着された後、シリコンおよびｎ形
導電性のドーパントの蒸発が停止され、るつぼ９
０（または、図示しない他のるつぼ）には前述の
ｐ形導電性のドーパントが提供され、次いで非晶
質合金およびドーパントの蒸着工程が前述の如く
進行して内部にｐ形導電性域を有する非晶質電池
合金の厚さを増加させる。
望の厚さまで蒸着された後、シリコンおよびｎ形
導電性のドーパントの蒸発が停止され、るつぼ９
０（または、図示しない他のるつぼ）には前述の
ｐ形導電性のドーパントが提供され、次いで非晶
質合金およびドーパントの蒸着工程が前述の如く
進行して内部にｐ形導電性域を有する非晶質電池
合金の厚さを増加させる。
前記の調整作用元素はまた、るつぼ９０と類似
する他のるつぼを用いることによつてドーパント
に対して説明したものと同様な方法により添加す
ることができる。
する他のるつぼを用いることによつてドーパント
に対して説明したものと同様な方法により添加す
ることができる。
非晶質合金が室温で固体である２つ以上のの元
素を含む場合には、通常、別個のるつぼ内におか
れた各元素を個々に蒸発させ、かつその蒸着速度
を、蒸着速度および厚さのサンプリング装置と関
連して蒸着合金の厚さおよび組成を制御するよう
に制御パネル３４の設定制御を行なう等の適当な
方法を用いることが望ましい。本発明とは異なる
が、例えば、電池合金の真性特性を変更しないよ
うに少量だけ使用する時、エネルギー・ギヤツプ
における局在化状態の密度を低減させる際には、
炭素および酸素が有効である。
素を含む場合には、通常、別個のるつぼ内におか
れた各元素を個々に蒸発させ、かつその蒸着速度
を、蒸着速度および厚さのサンプリング装置と関
連して蒸着合金の厚さおよび組成を制御するよう
に制御パネル３４の設定制御を行なう等の適当な
方法を用いることが望ましい。本発明とは異なる
が、例えば、電池合金の真性特性を変更しないよ
うに少量だけ使用する時、エネルギー・ギヤツプ
における局在化状態の密度を低減させる際には、
炭素および酸素が有効である。
前述の如く、非晶質電池合金が蒸着される時こ
れに補償作用物質その他の作用物質が含まれるこ
とが望ましいが、本発明の別の特質によれば、こ
の非晶質電池合金の蒸着方法および補償作用物質
その他の作用物質を半導体合金に導入する方法
は、非晶質電池合金の蒸着とは全く別の環境内で
行なうことが可能である。このことは、このよう
な作用物質を導入する条件がこの時合金の蒸着に
対する条件と完全に独立しているため、いくつか
の用途における利点を有し得る。また、前述の如
く、もし蒸着法が多孔質の電池合金を生成するな
らば、ある場合には、この合金の孔隙率はその蒸
着法に存在するものとは全く異なる環境条件によ
つて更に容易に減少されるものである。この目的
のためには、非晶質電池物質蒸着法および補償作
用または変成作用物質拡散法が完全に異なる環境
内で別の工程として実施されることを示す第４図
および第５図を参照すべきであるが、その内第５
図は事後補償拡散法の実施のための装置を示す。
れに補償作用物質その他の作用物質が含まれるこ
とが望ましいが、本発明の別の特質によれば、こ
の非晶質電池合金の蒸着方法および補償作用物質
その他の作用物質を半導体合金に導入する方法
は、非晶質電池合金の蒸着とは全く別の環境内で
行なうことが可能である。このことは、このよう
な作用物質を導入する条件がこの時合金の蒸着に
対する条件と完全に独立しているため、いくつか
の用途における利点を有し得る。また、前述の如
く、もし蒸着法が多孔質の電池合金を生成するな
らば、ある場合には、この合金の孔隙率はその蒸
着法に存在するものとは全く異なる環境条件によ
つて更に容易に減少されるものである。この目的
のためには、非晶質電池物質蒸着法および補償作
用または変成作用物質拡散法が完全に異なる環境
内で別の工程として実施されることを示す第４図
および第５図を参照すべきであるが、その内第５
図は事後補償拡散法の実施のための装置を示す。
ここに示したように、その頂部に開口１０４を
有する低圧室１０２を含む低圧容器本体部１００
が設けられる。この開口１０４は、前記容器本体
１００の外部の対応するねじ部分と螺合するねじ
部１０８を有するキヤツプ１０６により閉鎖され
る。封止用Ｏ―リング１１０はこのキヤツプ１０
６と容器本体部の上面との間で挾持されている。
本体部１００の絶縁用底部壁面１１４上にはサン
プル保持用の電極１１２が載置されている。既に
非晶質半導体電池合金１１８が蒸着された基板１
１６はこの電極１１２上におかれている。基板１
１６の上面は、以下に説明する方法で変成または
補償作用を受ける非晶質電池合金を含んでいる。
有する低圧室１０２を含む低圧容器本体部１００
が設けられる。この開口１０４は、前記容器本体
１００の外部の対応するねじ部分と螺合するねじ
部１０８を有するキヤツプ１０６により閉鎖され
る。封止用Ｏ―リング１１０はこのキヤツプ１０
６と容器本体部の上面との間で挾持されている。
本体部１００の絶縁用底部壁面１１４上にはサン
プル保持用の電極１１２が載置されている。既に
非晶質半導体電池合金１１８が蒸着された基板１
１６はこの電極１１２上におかれている。基板１
１６の上面は、以下に説明する方法で変成または
補償作用を受ける非晶質電池合金を含んでいる。
基板１１６の上方には電極１２０が離間されて
いる。電極１１２および１２０はケーブル１２２
および１２４により、電極１１２と１２０間にあ
る電圧を供給して低圧室１０２内に供給されるフ
ツ素、水素等の如き補償作用または変成作用ガス
の活性化されたプラズマを提供するDCまたはRF
電源１２６に対して接続される。簡略化のため、
第５図はキヤツプ１０６を貫通して分子状水素の
供給タンク１３０から延在する流入管１２８によ
り室１０２内に送られる分子状の水素のみを示
す。他の補償作用または変成作用ガス（フツ素
等）もまた同様に室１０２内に送ることができ
る。管路１２８はタンク１３０の付近の弁１３２
に対して結合されるように示される。流量表示計
１３４は弁１３２を超えて流入路１２８に結合さ
れるように示される。
いる。電極１１２および１２０はケーブル１２２
および１２４により、電極１１２と１２０間にあ
る電圧を供給して低圧室１０２内に供給されるフ
ツ素、水素等の如き補償作用または変成作用ガス
の活性化されたプラズマを提供するDCまたはRF
電源１２６に対して接続される。簡略化のため、
第５図はキヤツプ１０６を貫通して分子状水素の
供給タンク１３０から延在する流入管１２８によ
り室１０２内に送られる分子状の水素のみを示
す。他の補償作用または変成作用ガス（フツ素
等）もまた同様に室１０２内に送ることができ
る。管路１２８はタンク１３０の付近の弁１３２
に対して結合されるように示される。流量表示計
１３４は弁１３２を超えて流入路１２８に結合さ
れるように示される。
望ましくは基板温度が電池合金１１８の結晶温
度より低いがこれに近い温度に上昇させられるよ
うに室１０２の内部を加熱するための適当な手段
が設けられる。例えば、室１０２の底部壁面１１
４には加熱線のコイルが示されるが、このコイル
には容器本体部１００を加熱するためにこの体部
の壁面を貫通して電源に至るケーブル（図示せ
ず）が接続する。
度より低いがこれに近い温度に上昇させられるよ
うに室１０２の内部を加熱するための適当な手段
が設けられる。例えば、室１０２の底部壁面１１
４には加熱線のコイルが示されるが、このコイル
には容器本体部１００を加熱するためにこの体部
の壁面を貫通して電源に至るケーブル（図示せ
ず）が接続する。
電極１１２および１２０間に生じた１種以上の
補償作用元素を含むガスのプラズマと共に、その
高温が電池合金のバンド・ギヤツプ中の局在状態
の低減を達成する。非晶質合金１１８の補償作用
または変成作用は、容器本体部１００の側壁面に
取付けられた石英窓１４０を介して電極１１２と
１２０間に紫外線光を導入すべく本体部１００の
外側に示された紫外線光源１３８からの輻射エネ
ルギにより非晶質合金１１８を照射することによ
つて強化することができる。
補償作用元素を含むガスのプラズマと共に、その
高温が電池合金のバンド・ギヤツプ中の局在状態
の低減を達成する。非晶質合金１１８の補償作用
または変成作用は、容器本体部１００の側壁面に
取付けられた石英窓１４０を介して電極１１２と
１２０間に紫外線光を導入すべく本体部１００の
外側に示された紫外線光源１３８からの輻射エネ
ルギにより非晶質合金１１８を照射することによ
つて強化することができる。
室１０２内の減圧状態即ち真空状態は、第１図
のポンプ５６の如き真空ポンプ５６（図示せず）
により形成することができる。室１０２の圧力
は、基板温度が200乃至450℃の程度で0.3乃至２
トル程度となり得る。活性化フツ素（および水
素）は、他の補償作用または変成作用元素と共
に、前述の如く分子状のガス供給の源ではなく元
素を含む化合物から生成することができる。
のポンプ５６の如き真空ポンプ５６（図示せず）
により形成することができる。室１０２の圧力
は、基板温度が200乃至450℃の程度で0.3乃至２
トル程度となり得る。活性化フツ素（および水
素）は、他の補償作用または変成作用元素と共
に、前述の如く分子状のガス供給の源ではなく元
素を含む化合物から生成することができる。
第６図は、３つの個々の電気的に個別の光電池
１４３，１４５および１４７を有する積層された
多重光電池素子１４１を示す。これらの個々の単
位電池は、各単位電池をそれ自体の別個の基板上
に形成して物理的に分離することができ、あるい
は蒸着された電気的に絶縁性の層により分離され
た物理的に連続状のものとすることができる。例
えば、３つの電池は、各単位電池により生成され
た電池を等化即ち整合するように選定されること
が望ましい減少するバンド・ギヤツプを有する。
これらの電池は外部の結線１４９および１５１に
より接続され、負荷整合回路を含みあるいは各単
位電池間で絶縁されたグリツドでもよい。例え
ば、電池１４３は約1.9eVのギヤツプを有する非
晶質Si：Ｆ：Ｈから作ることができる。電池１４
５は、1.5eVのギヤツプを有するようにゲルマニ
ウムの如き少量のバンド調整作用元素を用いて作
ることができる。第３の電池１４７は、1.2eVの
ギヤツプを有するように比較的大量のバンド調整
作用元素を用いて作ることができる。
１４３，１４５および１４７を有する積層された
多重光電池素子１４１を示す。これらの個々の単
位電池は、各単位電池をそれ自体の別個の基板上
に形成して物理的に分離することができ、あるい
は蒸着された電気的に絶縁性の層により分離され
た物理的に連続状のものとすることができる。例
えば、３つの電池は、各単位電池により生成され
た電池を等化即ち整合するように選定されること
が望ましい減少するバンド・ギヤツプを有する。
これらの電池は外部の結線１４９および１５１に
より接続され、負荷整合回路を含みあるいは各単
位電池間で絶縁されたグリツドでもよい。例え
ば、電池１４３は約1.9eVのギヤツプを有する非
晶質Si：Ｆ：Ｈから作ることができる。電池１４
５は、1.5eVのギヤツプを有するようにゲルマニ
ウムの如き少量のバンド調整作用元素を用いて作
ることができる。第３の電池１４７は、1.2eVの
ギヤツプを有するように比較的大量のバンド調整
作用元素を用いて作ることができる。
各電池により吸収される光子エネルギは波状線
１５３，１５５，１５７により示される。この線
１５３，１５５，１５７はそれぞれ約1.9、1.5お
よび1.2eVの光子エネルギを表わす。この電池は
また必要に応じて段階的なバンド・ギヤツプを持
ち得る。各電池から発生される電流を実質的に整
合することによつて、全素子の短絡電流Ｊscを実
質的に減少させることなく開放電圧を高め得る。
１５３，１５５，１５７により示される。この線
１５３，１５５，１５７はそれぞれ約1.9、1.5お
よび1.2eVの光子エネルギを表わす。この電池は
また必要に応じて段階的なバンド・ギヤツプを持
ち得る。各電池から発生される電流を実質的に整
合することによつて、全素子の短絡電流Ｊscを実
質的に減少させることなく開放電圧を高め得る。
直列状即ちカスケード状の多重電池素子１５９
を第７図に示す。この素子は、各電池からの電流
を整合させた第６図の電池を用いて作ることがで
きる。整合電流の電池１４３′，１４５′および１
４７′は１５３，１５５および１５７により示さ
れた同じ光子エネルギを吸収する。この電池はそ
の間に外部結線を持たないが、その代りに各電池
間の電気的結線として接合部１６１と１６３を使
用する。これ迄に述べた輻射エネルギは一般に太
陽光線スペクトルからのものであるが、他の光源
を用いる他の多重電池の用途もまた本発明により
達成可能である。更に、電池１４３および１４５
に対する電池基板は関与する光子エネルギに対し
て実質的に透過性を持たなければならないが、電
池１４７および１４７′に対する基板はこのよう
な制約を受けない。各電池１４１および１５９の
外部結線は図示されない。
を第７図に示す。この素子は、各電池からの電流
を整合させた第６図の電池を用いて作ることがで
きる。整合電流の電池１４３′，１４５′および１
４７′は１５３，１５５および１５７により示さ
れた同じ光子エネルギを吸収する。この電池はそ
の間に外部結線を持たないが、その代りに各電池
間の電気的結線として接合部１６１と１６３を使
用する。これ迄に述べた輻射エネルギは一般に太
陽光線スペクトルからのものであるが、他の光源
を用いる他の多重電池の用途もまた本発明により
達成可能である。更に、電池１４３および１４５
に対する電池基板は関与する光子エネルギに対し
て実質的に透過性を持たなければならないが、電
池１４７および１４７′に対する基板はこのよう
な制約を受けない。各電池１４１および１５９の
外部結線は図示されない。
本発明の多重電池素子においては種々の形態の
非晶質合金電池が使用することができる。一例と
して、電池１４３は本文に示す如き大きなバン
ド・ギヤツプを持ち得る。他の例としては、電池
１４５は実質的に真性であり、あるいはバンド・
ギヤツプの調整ができる。電池１４７はバンド・
ギヤツプ調整ができ、各電池は傾斜接合とするこ
とができる。
非晶質合金電池が使用することができる。一例と
して、電池１４３は本文に示す如き大きなバン
ド・ギヤツプを持ち得る。他の例としては、電池
１４５は実質的に真性であり、あるいはバンド・
ギヤツプの調整ができる。電池１４７はバンド・
ギヤツプ調整ができ、各電池は傾斜接合とするこ
とができる。
第８図は、複数個のシヨツトキー障壁面形太陽
電池を含む多重電池素子を部分断面図で示す。太
陽電池素子１４２は３つのシヨツトキー障壁面形
太陽電池１４２ａ，１４２ｂおよび１４２ｃを含
む。同図に示すように、素子１４２は必要に応じ
て更に別の電池を含むことができる。
電池を含む多重電池素子を部分断面図で示す。太
陽電池素子１４２は３つのシヨツトキー障壁面形
太陽電池１４２ａ，１４２ｂおよび１４２ｃを含
む。同図に示すように、素子１４２は必要に応じ
て更に別の電池を含むことができる。
太陽電池１４２ａは良好な導電特性と、エネル
ギ・ギヤツプ中の局在状態密度が小さいように補
償または変成されており、本発明の方法により最
適化されたバンド・ギヤツプを有する非晶質合金
１４６ａ、この非晶質合金１４６ａとオーミツ
ク・コンタクトを生じる能力を有する材料から作
られた基板即ち電極１４４を含む。基板１４４
は、エネルギ・ギヤツプ中に小さな局在状態密度
を有するように、前述の合金の状態において補償
またれ変成されたシリコンまたはゲルマニウムを
含むことが望ましい蒸着された非晶質合金１４６
ａと整合するアルミニウム、タンタル、ステンレ
ス鋼、その他の材料の如き半透過性金属または仕
事関数の小さな金属からなる。この合金は、電極
間のｎ形導電性の高濃度にドープされた小さな抵
抗のインターフエースを形成する電極１４４に隣
接する領域１４８ａと、真性ではあるが弱いｎ導
電性領域であるドープされない比較的高い暗電流
抵抗域１５０ａとを形成することが最も望まし
い。
ギ・ギヤツプ中の局在状態密度が小さいように補
償または変成されており、本発明の方法により最
適化されたバンド・ギヤツプを有する非晶質合金
１４６ａ、この非晶質合金１４６ａとオーミツ
ク・コンタクトを生じる能力を有する材料から作
られた基板即ち電極１４４を含む。基板１４４
は、エネルギ・ギヤツプ中に小さな局在状態密度
を有するように、前述の合金の状態において補償
またれ変成されたシリコンまたはゲルマニウムを
含むことが望ましい蒸着された非晶質合金１４６
ａと整合するアルミニウム、タンタル、ステンレ
ス鋼、その他の材料の如き半透過性金属または仕
事関数の小さな金属からなる。この合金は、電極
間のｎ形導電性の高濃度にドープされた小さな抵
抗のインターフエースを形成する電極１４４に隣
接する領域１４８ａと、真性ではあるが弱いｎ導
電性領域であるドープされない比較的高い暗電流
抵抗域１５０ａとを形成することが最も望まし
い。
第８図に示される如く、非晶質合金１４６ａの
上面は、この金属域とシヨツトキー障壁１５４ａ
を形成する非晶質合金１４６ａとの間のインター
フエースである金属域１５２ａとにつながつてい
る。この金属域１５２ａは、太陽光線に対して透
過性または半透過性を有し、導電性が良好であ
り、非晶質合金１４６ａに比して大きな仕事関数
（例えば、金、白金、パラジウム、等により生じ
る4.5eVまたはそれ以上）を有する。金属域１５
２ａは単一または多重の金属層である。非晶質合
金１４６ａは約0.5乃至１ミクロンの厚さを有
し、金属域１５２ａは太陽光線に対して半透過性
を有するように約100Aの厚さを有する。
上面は、この金属域とシヨツトキー障壁１５４ａ
を形成する非晶質合金１４６ａとの間のインター
フエースである金属域１５２ａとにつながつてい
る。この金属域１５２ａは、太陽光線に対して透
過性または半透過性を有し、導電性が良好であ
り、非晶質合金１４６ａに比して大きな仕事関数
（例えば、金、白金、パラジウム、等により生じ
る4.5eVまたはそれ以上）を有する。金属域１５
２ａは単一または多重の金属層である。非晶質合
金１４６ａは約0.5乃至１ミクロンの厚さを有
し、金属域１５２ａは太陽光線に対して半透過性
を有するように約100Aの厚さを有する。
金属域１５２ａの表面上には、良好な導電性を
有する金属から作られたグリツド電極１５６ａが
蒸着されている。このグリツドは前記金属域の小
部分しか占めない導電性材料の直角方向に関連す
る線からなり、この金属域の残部は太陽エネルギ
に露出される。例えば、グリツド１５６ａは金属
域１５２の全面積の約５乃至10％しか占めない。
グリツド電極１５６ａは金属域１５２ａから均一
に電流を集めて素子の良好な低い直列抵抗を保証
する。
有する金属から作られたグリツド電極１５６ａが
蒸着されている。このグリツドは前記金属域の小
部分しか占めない導電性材料の直角方向に関連す
る線からなり、この金属域の残部は太陽エネルギ
に露出される。例えば、グリツド１５６ａは金属
域１５２の全面積の約５乃至10％しか占めない。
グリツド電極１５６ａは金属域１５２ａから均一
に電流を集めて素子の良好な低い直列抵抗を保証
する。
絶縁層１５８ａはグリツド電極１５６ａ上に添
付されて電池１４２ａをその隣接する電池１４２
ｂから絶縁する。この絶縁層１５８ａは、例え
ば、SiO2あるいはSi3N4である。
付されて電池１４２ａをその隣接する電池１４２
ｂから絶縁する。この絶縁層１５８ａは、例え
ば、SiO2あるいはSi3N4である。
電池１４２ｂと底部の電池１４２ａ、および上
部の電池１４２ｃ間の他の中間部の電池の各々
は、電池１４２ａの絶縁層１５８ａの如く隣接電
池の絶縁層上に蒸着されたグリツド電極１６０ｂ
を含む。このグリツド１６０ｄはグリツド１５６
ａと同じものであり、かつこれと整合されて不必
要な暗影を防止することが望ましい。グリツド１
６０ｂ上には、透過性または半透過性の金属域１
６２ｂが蒸着されている。金属域１６２ｂは金属
域１５２ａと同様に導電性が良好でかつ仕事関数
が大きいことが望ましい。
部の電池１４２ｃ間の他の中間部の電池の各々
は、電池１４２ａの絶縁層１５８ａの如く隣接電
池の絶縁層上に蒸着されたグリツド電極１６０ｂ
を含む。このグリツド１６０ｄはグリツド１５６
ａと同じものであり、かつこれと整合されて不必
要な暗影を防止することが望ましい。グリツド１
６０ｂ上には、透過性または半透過性の金属域１
６２ｂが蒸着されている。金属域１６２ｂは金属
域１５２ａと同様に導電性が良好でかつ仕事関数
が大きいことが望ましい。
金属域１６２ｂ上には、シリコンを含み、かつ
前述の合金の方法において補償または変成される
ことが望ましい別の非晶質合金が蒸着された合金
１４６ｂは、金属域１６２ｂと、真性ではあるが
ｎ形の導電性域であるドープされない比較的高い
暗電流抵抗域１５０ｂとの間に、ｎ＋導電性の高
濃度ドープされた抵抗値の小さいインターフエー
スを形成する金属１６２ｂに接する領域１４８ｂ
を含む。合金１４６ｂのバンド・ギヤツプが合金
１４６ａのバンド・ギヤツプより大きくなるよう
に、合金１４６ｂは前述の方法でバンド・ギヤツ
プを調整されることが望ましい。
前述の合金の方法において補償または変成される
ことが望ましい別の非晶質合金が蒸着された合金
１４６ｂは、金属域１６２ｂと、真性ではあるが
ｎ形の導電性域であるドープされない比較的高い
暗電流抵抗域１５０ｂとの間に、ｎ＋導電性の高
濃度ドープされた抵抗値の小さいインターフエー
スを形成する金属１６２ｂに接する領域１４８ｂ
を含む。合金１４６ｂのバンド・ギヤツプが合金
１４６ａのバンド・ギヤツプより大きくなるよう
に、合金１４６ｂは前述の方法でバンド・ギヤツ
プを調整されることが望ましい。
電池１４２ａと同様に、電池１４２ｂは領域１
５２ｂ上にシヨツトキー障壁１５４ｂとグリツド
電極１５６ｂを形成する透過性または半透過性の
金属域１５２ｂを含む。グリツド電極１５６ｂ上
には電池１４２ｂを電池１４２ｃから絶縁する別
の絶縁層１５８ｂが蒸着されている。
５２ｂ上にシヨツトキー障壁１５４ｂとグリツド
電極１５６ｂを形成する透過性または半透過性の
金属域１５２ｂを含む。グリツド電極１５６ｂ上
には電池１４２ｂを電池１４２ｃから絶縁する別
の絶縁層１５８ｂが蒸着されている。
上部の電池１４２ｃは、絶縁層は含まない代り
にグリツド電極１５６ｃ上に蒸着された反射防止
層１６３を有する点を除いて、中間電池１４２ｂ
と実質的に同じである。また、ｎ＋領域１４８ｃ
と、ｎ形伝導性が小さく真性の暗電流抵抗領域１
５０ｃとを含む非晶質合金１４６ｃは、合金１４
６ｂのバンド・ギヤツプより大きなバンド・ギヤ
ツプを有するようにバンド・ギヤツプ調整され
る。
にグリツド電極１５６ｃ上に蒸着された反射防止
層１６３を有する点を除いて、中間電池１４２ｂ
と実質的に同じである。また、ｎ＋領域１４８ｃ
と、ｎ形伝導性が小さく真性の暗電流抵抗領域１
５０ｃとを含む非晶質合金１４６ｃは、合金１４
６ｂのバンド・ギヤツプより大きなバンド・ギヤ
ツプを有するようにバンド・ギヤツプ調整され
る。
反射防止層１６３は、グリツド電極１５６ｃ
と、グリツド電極域間の金属域１５２ｃとの面域
上に添付されている。この反射防止層１６３は、
太陽光線が入射する太陽光線入射面１６４を有す
る。例えば、反射防止層１６３は、太陽光線のス
ペクトルの最大エネルギ点の波長を屈折率の４倍
で除した長さに相当する厚さを有する。もし金属
域１５２ｃが厚さ100Aのプラチナであれば、適
当な反射防止層１６３は屈折率が2.1で厚さが約
500Aの酸化ジルコニウムである。
と、グリツド電極域間の金属域１５２ｃとの面域
上に添付されている。この反射防止層１６３は、
太陽光線が入射する太陽光線入射面１６４を有す
る。例えば、反射防止層１６３は、太陽光線のス
ペクトルの最大エネルギ点の波長を屈折率の４倍
で除した長さに相当する厚さを有する。もし金属
域１５２ｃが厚さ100Aのプラチナであれば、適
当な反射防止層１６３は屈折率が2.1で厚さが約
500Aの酸化ジルコニウムである。
バンド・ギヤツプ調整作用元素は、少なくとも
光電流生成領域１５０ａ，１５０ｂおよび１５０
ｃに対して添加される。領域１５０ａと１５２
ａ、１５０ｂと１５２ｂ、および１５０ｃと１５
２ｃ間のインターフエースに形成されるシヨツト
キー障壁１５４ａ，１５４ｂおよび１５４ｃはそ
れぞれ、太陽光線からの光子が、グリツド電極１
５６ａ，１５６ｂおよび１５６ｃにより電流とし
て集められる合金１４６ａ，１４６ｂおよび１４
６ｃにおいて電流キヤリアを生じることを可能に
する。この全てのグリツドは不必要な暗影を防止
するように整合されることが望ましい。また、
30A程度の厚さの酸化層（図示せず）を、集積さ
れたMIS（金属・絶縁体・半導体）形太陽電池素
子を形成するように層１５０ａと１５２ａ、１５
０ｂと１５２ｂおよび１５０ｃと１５２ｃの各々
の間に付加することができる。
光電流生成領域１５０ａ，１５０ｂおよび１５０
ｃに対して添加される。領域１５０ａと１５２
ａ、１５０ｂと１５２ｂ、および１５０ｃと１５
２ｃ間のインターフエースに形成されるシヨツト
キー障壁１５４ａ，１５４ｂおよび１５４ｃはそ
れぞれ、太陽光線からの光子が、グリツド電極１
５６ａ，１５６ｂおよび１５６ｃにより電流とし
て集められる合金１４６ａ，１４６ｂおよび１４
６ｃにおいて電流キヤリアを生じることを可能に
する。この全てのグリツドは不必要な暗影を防止
するように整合されることが望ましい。また、
30A程度の厚さの酸化層（図示せず）を、集積さ
れたMIS（金属・絶縁体・半導体）形太陽電池素
子を形成するように層１５０ａと１５２ａ、１５
０ｂと１５２ｂおよび１５０ｃと１５２ｃの各々
の間に付加することができる。
第９図は、これもまた複数個のシヨツトキー障
壁型太陽電池を含むダンデム構造の即ちカスケー
ド状の多重電池素子１６６を部分断面図で示す。
太陽電池素子１６６は３つのシヨツトキー障壁型
太陽電池１６６ａ，１６６ｂおよび１６６ｃを含
む。同図に示す如く、素子１６６は必要に応じて
別のインターフエースを含み得る。
壁型太陽電池を含むダンデム構造の即ちカスケー
ド状の多重電池素子１６６を部分断面図で示す。
太陽電池素子１６６は３つのシヨツトキー障壁型
太陽電池１６６ａ，１６６ｂおよび１６６ｃを含
む。同図に示す如く、素子１６６は必要に応じて
別のインターフエースを含み得る。
太陽電池１６６ａは、良好な導電特性を有する
材料から作られた基板即ち電極１６７を含み、ま
た本発明に従つてバンド・ギヤツプが最適化され
且つエネルギ・ギヤツプ中の局在状態密度が小さ
いように補償または変形された非晶質合金とオー
ミツク・コンタクトする能力を有する。基板１６
７は、透過性または半透過性の金属であり、ある
いはアルミニウム、タンタル、ステンレス鋼の如
き仕事関係が小さな金属、またはこれに蒸着され
た非晶質合金１６８ａと整合するその他の材料か
らなり、前記合金はエネルギ・ギヤツプにおける
密度の小さな局在化状態を有するように、前述の
如き合金の方法で補償または変成されたシリコン
またはゲルマニウムを含むことが望ましい。電極
１６７に隣接する領域１６９ａを合金が有するこ
とが最も望ましいが、領域１６９ａは、電極１６
７と、真性であるが小さなｎ型導電性の領域であ
るドープされない比較的大きな暗電流抵抗１７０
ａとの間のｎ＋の導電性で高濃度にドープされた
抵抗値の小さなインターフエースを形成する。
材料から作られた基板即ち電極１６７を含み、ま
た本発明に従つてバンド・ギヤツプが最適化され
且つエネルギ・ギヤツプ中の局在状態密度が小さ
いように補償または変形された非晶質合金とオー
ミツク・コンタクトする能力を有する。基板１６
７は、透過性または半透過性の金属であり、ある
いはアルミニウム、タンタル、ステンレス鋼の如
き仕事関係が小さな金属、またはこれに蒸着され
た非晶質合金１６８ａと整合するその他の材料か
らなり、前記合金はエネルギ・ギヤツプにおける
密度の小さな局在化状態を有するように、前述の
如き合金の方法で補償または変成されたシリコン
またはゲルマニウムを含むことが望ましい。電極
１６７に隣接する領域１６９ａを合金が有するこ
とが最も望ましいが、領域１６９ａは、電極１６
７と、真性であるが小さなｎ型導電性の領域であ
るドープされない比較的大きな暗電流抵抗１７０
ａとの間のｎ＋の導電性で高濃度にドープされた
抵抗値の小さなインターフエースを形成する。
第９図に示される如き非晶質合金１６８ａの上
面は、この金属域と、シヨツトキー障壁１７２ａ
を形成する非晶質合金１６８ａとの間のインター
フエースである金属域１７１ａと合流する。この
金属域１７１ａは、太陽光線に対して透過性ある
いは半透過性であり、良好な導電性を有し、非晶
質合金１６８ａに比して仕事関数が大きい（例え
ば、金、白金等の場合の4.5eV、またはそれ以上
の）を有する。金属域１７１ａは単一または多重
の金属層でよい。非晶質合金１６８ａは約0.5乃
至１ミクロンの厚さを有し、金属域１７１ａは太
陽電池に対して半透明を呈するように約100Aの
厚さを有するものでよい。
面は、この金属域と、シヨツトキー障壁１７２ａ
を形成する非晶質合金１６８ａとの間のインター
フエースである金属域１７１ａと合流する。この
金属域１７１ａは、太陽光線に対して透過性ある
いは半透過性であり、良好な導電性を有し、非晶
質合金１６８ａに比して仕事関数が大きい（例え
ば、金、白金等の場合の4.5eV、またはそれ以上
の）を有する。金属域１７１ａは単一または多重
の金属層でよい。非晶質合金１６８ａは約0.5乃
至１ミクロンの厚さを有し、金属域１７１ａは太
陽電池に対して半透明を呈するように約100Aの
厚さを有するものでよい。
底部の電池１６６ａと上部の電池１６６ｃ間の
電池１６６ｂと他の全ての中間部の電池は、シリ
コンを含みかつ前述の合金の方法で補償または変
成される非晶質合金１６８ａを含む。合金１６８
ｂは、金属部１７１ａと、真性であるがｎ型導電
性域であるドープされない比較的大きな暗電流抵
抗域１７０ｂとの間にｎ＋の導電性の高濃度にド
ープされた抵抗値の小さなインターフエースを形
成する金属部１７１ａに隣接する領域１６９ｂを
含む。少なくとも領域１７０ｂにおける合金１６
８ｂは、合金１６８ａのバンド・ギヤツプよりも
合金１６８ｂバンド・ギヤツプの方が大きくなる
ように、前述の方法でバンド・ギヤツプ調整され
ることが望ましい。電池１６６ａの如く、電池１
６６ｂは、１７２ｂにおいてシヨツトキー障壁面
を形成する透過性または半透過性の金属１７１ｂ
を含む。
電池１６６ｂと他の全ての中間部の電池は、シリ
コンを含みかつ前述の合金の方法で補償または変
成される非晶質合金１６８ａを含む。合金１６８
ｂは、金属部１７１ａと、真性であるがｎ型導電
性域であるドープされない比較的大きな暗電流抵
抗域１７０ｂとの間にｎ＋の導電性の高濃度にド
ープされた抵抗値の小さなインターフエースを形
成する金属部１７１ａに隣接する領域１６９ｂを
含む。少なくとも領域１７０ｂにおける合金１６
８ｂは、合金１６８ａのバンド・ギヤツプよりも
合金１６８ｂバンド・ギヤツプの方が大きくなる
ように、前述の方法でバンド・ギヤツプ調整され
ることが望ましい。電池１６６ａの如く、電池１
６６ｂは、１７２ｂにおいてシヨツトキー障壁面
を形成する透過性または半透過性の金属１７１ｂ
を含む。
上部の電池１６６ｃは、グリツド電極１７３状
に蒸着されたグリツド電極１７３と反射層１７４
とを更に含む点を除いて、中間部の電池１６６ｂ
をほとんど同じである。また、ｎ＋の導電性域１
６９ｃと、小さなｎ型導電性の真性の暗電流抵抗
が大きな領域１７０ｃとを含む非晶質合金１６８
ｃは、合金１６８ｂのバンド・ギヤツプよりも大
きなバンド・ギヤツプを持つように少なくとも領
域１７０ｃにおいてバンド・ギヤツプ調整され
る。
に蒸着されたグリツド電極１７３と反射層１７４
とを更に含む点を除いて、中間部の電池１６６ｂ
をほとんど同じである。また、ｎ＋の導電性域１
６９ｃと、小さなｎ型導電性の真性の暗電流抵抗
が大きな領域１７０ｃとを含む非晶質合金１６８
ｃは、合金１６８ｂのバンド・ギヤツプよりも大
きなバンド・ギヤツプを持つように少なくとも領
域１７０ｃにおいてバンド・ギヤツプ調整され
る。
金属域１５２の表面上のグリツド電極１７３
は、良好な導電性を有する金属から形成される。
このグリツドは、その残部が太陽エネルギは露呈
される金属域の面積の大部分しか占有しない導電
材料の直交する関連線を含む。例えば、グリツド
１７３は、金属域１７１ｃの全面積の僅かに約５
乃至10％しか占有しない。このグリツド１７３は
金属域１７１から均等に電流を集めて素子に対す
る良好な低い直列抵抗を補償するのである。
は、良好な導電性を有する金属から形成される。
このグリツドは、その残部が太陽エネルギは露呈
される金属域の面積の大部分しか占有しない導電
材料の直交する関連線を含む。例えば、グリツド
１７３は、金属域１７１ｃの全面積の僅かに約５
乃至10％しか占有しない。このグリツド１７３は
金属域１７１から均等に電流を集めて素子に対す
る良好な低い直列抵抗を補償するのである。
反射防止層１７４はグリツド電極１７３および
このグリツド電極域間の金属域１７１ｃの面域に
わたつて添付される。反射防止層１７４は、太陽
光線が衝突する太陽光入射面１７５を有する。例
えば、反射防止層１７４は、その反射係数の４倍
で除した太陽光線のスペクトルの最大エネルギ点
の波長に相当する程度の厚さを有する。もし金属
域１７１ｃが厚さ100Aの白金であれば、適当な
反射防止層１７４は、2.1の屈折率を有する厚さ
が約500Aの酸化ジルコニウムである。
このグリツド電極域間の金属域１７１ｃの面域に
わたつて添付される。反射防止層１７４は、太陽
光線が衝突する太陽光入射面１７５を有する。例
えば、反射防止層１７４は、その反射係数の４倍
で除した太陽光線のスペクトルの最大エネルギ点
の波長に相当する程度の厚さを有する。もし金属
域１７１ｃが厚さ100Aの白金であれば、適当な
反射防止層１７４は、2.1の屈折率を有する厚さ
が約500Aの酸化ジルコニウムである。
バンドギヤツプ調整元素を光電流生成域１７０
ａ，１７０ｂおよび１７０ｃに対して添加する。
領域１７０ａと１７１ａ、１７０ｂと１７１ｂお
よび１７０ｃと１７１ｃ間のインターフエースに
おいて形成されたシヨツトキー障壁１７２ａ，１
７２ｂおよび１７２ｃはそれぞれ、太陽光線から
の光子が合金１６８ａ，１６８ｂおよび１６８ｃ
において電流キヤリアを生じ、これはグリツド電
極１７３により電流として集め、厚さが30A程度
の酸化層（図示せず）を層１７０ａと１７０ａ、
１７０ｂと１７１ｂ、および１７０ｃと１７１ｃ
間に付加して、縦列状即ちカスケード状のMIS
（金属・絶縁体・半導体）の多重太陽電池素子を
形成することができる。
ａ，１７０ｂおよび１７０ｃに対して添加する。
領域１７０ａと１７１ａ、１７０ｂと１７１ｂお
よび１７０ｃと１７１ｃ間のインターフエースに
おいて形成されたシヨツトキー障壁１７２ａ，１
７２ｂおよび１７２ｃはそれぞれ、太陽光線から
の光子が合金１６８ａ，１６８ｂおよび１６８ｃ
において電流キヤリアを生じ、これはグリツド電
極１７３により電流として集め、厚さが30A程度
の酸化層（図示せず）を層１７０ａと１７０ａ、
１７０ｂと１７１ｂ、および１７０ｃと１７１ｃ
間に付加して、縦列状即ちカスケード状のMIS
（金属・絶縁体・半導体）の多重太陽電池素子を
形成することができる。
本文においては、用語、「（バンド・ギヤツプ）
調整用元素」、「補償作用物質、または補償作用材
料」および「変成作用物質、元素または材料」と
は、例えば、エネルギ・ギヤツプにおいて所要の
バンド・ギヤツプおよび小さな密度の局在状態を
有する非晶質シリコン／フツ素／水素の化合物合
金を形成するため、シリコンを含む非晶質合金に
包含される活性化フツ素（および水素）の如きそ
の構造を変成即ち変更するために非晶質電池合金
に包含される材料を意味する。活性化フツ素（お
よび水素）は合金中のシリコンと結合して局在状
態の密度を減少し、フツ素および水素分子の大き
さが小さいため、これらは共に、シリコン原子の
位置およびその非晶質合金における関係を実質的
に変えることなく、容易に非晶質合金中に導入さ
れる。このことは、特に、フツ素の極端な電気陰
性度、特異性、分子の小ささ、および反応度の故
に、この特性の全てが合金の局所的秩序に影響を
与えてこれを構成する上で助けとなるため、充分
に妥当する。シリコンおよび水素の両者と結合す
るフツ素の能力は、エネルギ・ギヤツプにおける
最小限の局在化された欠陥状態により新しい上位
の合金の形成をもたらすことになる。従つて、新
たな合金を形成するため、エネルギ・ギヤツプに
おける他の局在化状態を実質的に形成することな
く装入される。
調整用元素」、「補償作用物質、または補償作用材
料」および「変成作用物質、元素または材料」と
は、例えば、エネルギ・ギヤツプにおいて所要の
バンド・ギヤツプおよび小さな密度の局在状態を
有する非晶質シリコン／フツ素／水素の化合物合
金を形成するため、シリコンを含む非晶質合金に
包含される活性化フツ素（および水素）の如きそ
の構造を変成即ち変更するために非晶質電池合金
に包含される材料を意味する。活性化フツ素（お
よび水素）は合金中のシリコンと結合して局在状
態の密度を減少し、フツ素および水素分子の大き
さが小さいため、これらは共に、シリコン原子の
位置およびその非晶質合金における関係を実質的
に変えることなく、容易に非晶質合金中に導入さ
れる。このことは、特に、フツ素の極端な電気陰
性度、特異性、分子の小ささ、および反応度の故
に、この特性の全てが合金の局所的秩序に影響を
与えてこれを構成する上で助けとなるため、充分
に妥当する。シリコンおよび水素の両者と結合す
るフツ素の能力は、エネルギ・ギヤツプにおける
最小限の局在化された欠陥状態により新しい上位
の合金の形成をもたらすことになる。従つて、新
たな合金を形成するため、エネルギ・ギヤツプに
おける他の局在化状態を実質的に形成することな
く装入される。
第８図および第９図に示される集積された縦列
即ちカスケート状のシヨツトキー障壁面に加え
て、前述の如き順次の蒸着、補償または変成およ
びドーピングの諸工程に従つて形成されるその一
部をなす非晶質合金の母体におけるｐ―ｉ―ｎ接
合を用いる太陽電池構造が提供される。このよう
な他の形態の太陽電池については第１０図および
第１１図において全体的に示される。
即ちカスケート状のシヨツトキー障壁面に加え
て、前述の如き順次の蒸着、補償または変成およ
びドーピングの諸工程に従つて形成されるその一
部をなす非晶質合金の母体におけるｐ―ｉ―ｎ接
合を用いる太陽電池構造が提供される。このよう
な他の形態の太陽電池については第１０図および
第１１図において全体的に示される。
次に第１０図においては複数個のｐ―ｉ―ｎ接
合の太陽電池１８１ａ，１８１ｂおよび１８１ｃ
を含む集積された多重電池素子１８０が示され
る。底部電池１８１ａは、透過性もしくは半過性
に、またはステンレス鋼またはアルミニウムから
形成される基板１８２を有する。基板１８２は必
要に応じた巾と長さで、少なくとも約0.0254mm
（３ミル）の厚さであることが望ましい。基板１
８２上には、光の吸収性が小さく伝導性の大きな
ｎ＋層１８３が蒸着される。このｎ＋層上には、
バンド・ギヤツプ調整が行なはれ、光の吸収性が
大きく、暗電流導電性が小さくかつ光導伝性が大
きな、そのバンド・ギヤツプを最適化するため充
分な量の調整作用元素を含んだ真性の合金層１８
４が蒸着されている。真性層１８４上には、光の
吸収性は小さいが伝導性は大きなｐ＋導電層１８
５が蒸着されている。ｐ＋層１８５上には、例え
ば、酸化インジユウム／スズ（ITO）、スズ酸カ
ドミウム（Cd2 SnO4）またはドープされた酸化ス
ズ（SnO2）でよいTCO（透過性導電酸化物）層
１８６が添付される。前述のグリツドの形態をと
るグリツド電極１８７が前記TCO層１８６に付
加される。
合の太陽電池１８１ａ，１８１ｂおよび１８１ｃ
を含む集積された多重電池素子１８０が示され
る。底部電池１８１ａは、透過性もしくは半過性
に、またはステンレス鋼またはアルミニウムから
形成される基板１８２を有する。基板１８２は必
要に応じた巾と長さで、少なくとも約0.0254mm
（３ミル）の厚さであることが望ましい。基板１
８２上には、光の吸収性が小さく伝導性の大きな
ｎ＋層１８３が蒸着される。このｎ＋層上には、
バンド・ギヤツプ調整が行なはれ、光の吸収性が
大きく、暗電流導電性が小さくかつ光導伝性が大
きな、そのバンド・ギヤツプを最適化するため充
分な量の調整作用元素を含んだ真性の合金層１８
４が蒸着されている。真性層１８４上には、光の
吸収性は小さいが伝導性は大きなｐ＋導電層１８
５が蒸着されている。ｐ＋層１８５上には、例え
ば、酸化インジユウム／スズ（ITO）、スズ酸カ
ドミウム（Cd2 SnO4）またはドープされた酸化ス
ズ（SnO2）でよいTCO（透過性導電酸化物）層
１８６が添付される。前述のグリツドの形態をと
るグリツド電極１８７が前記TCO層１８６に付
加される。
電池１８１ａはその隣接する電池１８１ｂから
絶縁されねばならない。このためには、例えば
SiO2またはSi3N4でよい絶縁層１８８をグリツド
１８７上に添付する。
絶縁されねばならない。このためには、例えば
SiO2またはSi3N4でよい絶縁層１８８をグリツド
１８７上に添付する。
電池１８１ｂと、同図に示す如く付加可能な他
の全ての中間部の電池は、ｎ＋層１９０、真性層
１９１およびｐ＋層１９２を含む非晶質合金体部
１８９を含む。これらの層の各々は、電池１８１
ａの対応する層の同じ電気および光の導伝特性を
呈することが望ましい。しかし、真性層１９１
は、真性層１８４のバンド・ギヤツプよりも大き
なバンド・ギヤツプを有するようにバンド・ギヤ
ツプ調整される。
の全ての中間部の電池は、ｎ＋層１９０、真性層
１９１およびｐ＋層１９２を含む非晶質合金体部
１８９を含む。これらの層の各々は、電池１８１
ａの対応する層の同じ電気および光の導伝特性を
呈することが望ましい。しかし、真性層１９１
は、真性層１８４のバンド・ギヤツプよりも大き
なバンド・ギヤツプを有するようにバンド・ギヤ
ツプ調整される。
電流の収集を容易にするため、透過性または半
透過性の酸化物接点１９３とグリツド電極１９４
がｎ＋層１９０と絶縁層１８８間に設けられる。
層１９３は例えば酸化スズから形成することがで
きる。同様に、TCO層１９５およびグリツド電
極１９６がｐ＋層１９２に隣接して設けられる。
中間の電池１８１ｂは、例えば、SiO2または
Si3N4の如き絶縁材料層１９７により上部電池１
８１ｃから絶縁される。
透過性の酸化物接点１９３とグリツド電極１９４
がｎ＋層１９０と絶縁層１８８間に設けられる。
層１９３は例えば酸化スズから形成することがで
きる。同様に、TCO層１９５およびグリツド電
極１９６がｐ＋層１９２に隣接して設けられる。
中間の電池１８１ｂは、例えば、SiO2または
Si3N4の如き絶縁材料層１９７により上部電池１
８１ｃから絶縁される。
上部電池１８１ｃは中間部電池１８１ｂと実質
的に同じものである。これもまた、グリツド電極
１９８、透過性または半透過性の酸化接点１９
９、ｎ＋域２００、真性域２０１、ｐ＋域２０
２、TCO層２０３およびグリツド電極２０４を
含む。更に、反射防止層２０５がグリツド電極２
０４上に設けられ、真性領域は電池１８１ｂの真
性層１９１のバンド・ギヤツプよりも大きなバン
ド・ギヤツプを有するように、前述の方法でバン
ド・ギヤツプ調整されることが望ましい。
的に同じものである。これもまた、グリツド電極
１９８、透過性または半透過性の酸化接点１９
９、ｎ＋域２００、真性域２０１、ｐ＋域２０
２、TCO層２０３およびグリツド電極２０４を
含む。更に、反射防止層２０５がグリツド電極２
０４上に設けられ、真性領域は電池１８１ｂの真
性層１９１のバンド・ギヤツプよりも大きなバン
ド・ギヤツプを有するように、前述の方法でバン
ド・ギヤツプ調整されることが望ましい。
電池の最大効率を補償するため、各グリツドは
全て不要な暗影を防止するように整合されるべき
である。また、明らかなように、ｎ＋層即ち領域
およびｐ＋層即ち領域の順序を逆にすることによ
つてｎ―ｉ―ｐ型の多重電池素子が得られる。
全て不要な暗影を防止するように整合されるべき
である。また、明らかなように、ｎ＋層即ち領域
およびｐ＋層即ち領域の順序を逆にすることによ
つてｎ―ｉ―ｐ型の多重電池素子が得られる。
次に第１１図によれば、これもまた複数個のｐ
―ｉ―ｎ型の太陽電池２０７ａ，２０７ｂおよび
２０７ｃを含む縦列状即ちカスケード状の多重電
池素子２０６が示される。底部の電池２０７ａ
は、透過性または半透過性の、即ちステンレス鋼
またはアルミニウムから形成された基板２０８を
有する。電池２０７ａ，２０７ｂおよび２０７ｃ
の各々は、それぞれ少なくともシリコンを含む非
晶質合金体部２０９ａ，２０９ｂおよび２０９ｃ
を含む。これらの合金体部の各々は、ｎ＋領域即
ち層２１０ａ，２１０ｂおよび２１０ｃと、真性
領域即ち層２１１ａ，２１１ｂおよび２１１ｃ
と、ｐ＋領域即ち２１２ａ，２１２ｂおよび２１
２ｃを含む。電池２０７ｂは１つの中間部電池を
含み、同図に示したように、更に他の中間部電池
が必要に応じて本素子内に内蔵される。また、ｎ
―ｉ―ｐ形多重電池素子は、前記のｎ＋またはｐ
＋層即ち領域の順序を逆にすることによつて得る
ことができる。
―ｉ―ｎ型の太陽電池２０７ａ，２０７ｂおよび
２０７ｃを含む縦列状即ちカスケード状の多重電
池素子２０６が示される。底部の電池２０７ａ
は、透過性または半透過性の、即ちステンレス鋼
またはアルミニウムから形成された基板２０８を
有する。電池２０７ａ，２０７ｂおよび２０７ｃ
の各々は、それぞれ少なくともシリコンを含む非
晶質合金体部２０９ａ，２０９ｂおよび２０９ｃ
を含む。これらの合金体部の各々は、ｎ＋領域即
ち層２１０ａ，２１０ｂおよび２１０ｃと、真性
領域即ち層２１１ａ，２１１ｂおよび２１１ｃ
と、ｐ＋領域即ち２１２ａ，２１２ｂおよび２１
２ｃを含む。電池２０７ｂは１つの中間部電池を
含み、同図に示したように、更に他の中間部電池
が必要に応じて本素子内に内蔵される。また、ｎ
―ｉ―ｐ形多重電池素子は、前記のｎ＋またはｐ
＋層即ち領域の順序を逆にすることによつて得る
ことができる。
第１１図に示した電池２０７ａ，２０７ｂおよ
び２０７ｃの各々の場合には、ｐ＋層は光の吸収
性が低く導電性が高い合金層である。この真性合
金層は、電池の応用のためバンド・ギヤツプを最
適化するように充分な量の調整作用元素を含む、
調整作用元素の太陽光に応答し、光吸収性が高
く、暗電流導電性が小さくかつ光伝導性が高くな
るように調整された波長の閾値を有する。真性層
は、電池２０７ａが最も小さなバンド・ギヤツプ
を有し、電池２０７ｃが最も大きなバンド・ギヤ
ツプを有し、電池２０７ｂが他の２つの中間バン
ド・ギヤツプを有するようにバンド・ギヤツプ調
整されることが望ましい。底部合金層は、光吸収
性が低く導電性が高いｎ＋層である。ｎ＋層の厚
さは約50乃至500Aの範囲内にあることが望まし
い。真性の合金層を含む非晶質の調整作用元素の
厚さは、約3000乃至30000Aの範囲内にあること
が望ましい。正孔の比較的短い拡散長さのため、
ｐ＋層は一般にできる限り50乃至150A程度の薄
さとなる。更に、最も外側の層（本例では、ｐ＋
層２１２ｃ）は、その接触層において光の吸収を
避けるようにできるだけ薄く維持され、一般にバ
ンド・ギヤツプ調整作用元素は含まない。
び２０７ｃの各々の場合には、ｐ＋層は光の吸収
性が低く導電性が高い合金層である。この真性合
金層は、電池の応用のためバンド・ギヤツプを最
適化するように充分な量の調整作用元素を含む、
調整作用元素の太陽光に応答し、光吸収性が高
く、暗電流導電性が小さくかつ光伝導性が高くな
るように調整された波長の閾値を有する。真性層
は、電池２０７ａが最も小さなバンド・ギヤツプ
を有し、電池２０７ｃが最も大きなバンド・ギヤ
ツプを有し、電池２０７ｂが他の２つの中間バン
ド・ギヤツプを有するようにバンド・ギヤツプ調
整されることが望ましい。底部合金層は、光吸収
性が低く導電性が高いｎ＋層である。ｎ＋層の厚
さは約50乃至500Aの範囲内にあることが望まし
い。真性の合金層を含む非晶質の調整作用元素の
厚さは、約3000乃至30000Aの範囲内にあること
が望ましい。正孔の比較的短い拡散長さのため、
ｐ＋層は一般にできる限り50乃至150A程度の薄
さとなる。更に、最も外側の層（本例では、ｐ＋
層２１２ｃ）は、その接触層において光の吸収を
避けるようにできるだけ薄く維持され、一般にバ
ンド・ギヤツプ調整作用元素は含まない。
電池２０９ａ，２０９ｂおよび２０９ｃに対す
る所要の順序での種々の半導体合金層の蒸着操作
に続いて、望ましくは別の蒸着環境において別の
蒸着工程を実施する。これは反応の早い蒸着工程
であるため、蒸着環境を用いることが望ましい。
この工程においては、TCO層２１３（透過性の
導電性酸化物）が添加されるが、これは、例え
ば、酸化インジユウム／スズ（ITO）、またはス
ズ酸カドミウム（Cd2 SnO4）、またはドープされ
た酸化スズ（SnO2）のいずれでもよい。TCO層
は、もし合金が所要の補償または変成作用元素の
１つ以上を用いて蒸着されなかつたならば、フツ
素（および水素）の事後補償操作に続いて付加さ
れる。電極グリツド２１４は必要に応じて本素子
に付加することができる。充分に小さな面積を有
する素子の場合は、TCO層２１３が、素子効率
を良好にするためにグリツド電極２１４が不要と
なるように、一般に導電性が充分に大きい。もし
素子が充分に大きな面積であり、あるいはもし
TCO層２１３の導電性が不足するならば、キヤ
リア経路を短縮しかつ素子の導伝効率を高めるた
めに、グリツド電極２１４をこの層２１３上にお
くことができる。
る所要の順序での種々の半導体合金層の蒸着操作
に続いて、望ましくは別の蒸着環境において別の
蒸着工程を実施する。これは反応の早い蒸着工程
であるため、蒸着環境を用いることが望ましい。
この工程においては、TCO層２１３（透過性の
導電性酸化物）が添加されるが、これは、例え
ば、酸化インジユウム／スズ（ITO）、またはス
ズ酸カドミウム（Cd2 SnO4）、またはドープされ
た酸化スズ（SnO2）のいずれでもよい。TCO層
は、もし合金が所要の補償または変成作用元素の
１つ以上を用いて蒸着されなかつたならば、フツ
素（および水素）の事後補償操作に続いて付加さ
れる。電極グリツド２１４は必要に応じて本素子
に付加することができる。充分に小さな面積を有
する素子の場合は、TCO層２１３が、素子効率
を良好にするためにグリツド電極２１４が不要と
なるように、一般に導電性が充分に大きい。もし
素子が充分に大きな面積であり、あるいはもし
TCO層２１３の導電性が不足するならば、キヤ
リア経路を短縮しかつ素子の導伝効率を高めるた
めに、グリツド電極２１４をこの層２１３上にお
くことができる。
第８図乃至第１１図の各装置を形成する電池の
各々のバンド・ギヤツプもまたその真性即ち活性
状態の光応答域において傾斜接合することもでき
る。このような傾斜接合は、本願と同時に出願さ
れた係属中の出願事件第537号に詳細に記載され
た如くに達成することができる。
各々のバンド・ギヤツプもまたその真性即ち活性
状態の光応答域において傾斜接合することもでき
る。このような傾斜接合は、本願と同時に出願さ
れた係属中の出願事件第537号に詳細に記載され
た如くに達成することができる。
次に第１２図において、本発明の半導体および
バンド・ギヤツプ調整作用元素が蒸着可能なプラ
ズマ付勢による蒸着室２２６の一実施態様が示さ
れる。制御装置２２８は、装置２４（第１図）に
関して前に述べたものと類似の方法で圧力、流量
等の蒸着操作のパラメータの制御のために使用さ
れる。圧力は約10-3以下に維持される。
バンド・ギヤツプ調整作用元素が蒸着可能なプラ
ズマ付勢による蒸着室２２６の一実施態様が示さ
れる。制御装置２２８は、装置２４（第１図）に
関して前に述べたものと類似の方法で圧力、流量
等の蒸着操作のパラメータの制御のために使用さ
れる。圧力は約10-3以下に維持される。
２３０および２３２の如き１つ以上の反応ガス
導管は、プラズマ領域２３４内に四フツ化シリコ
ン（SiF4）および水素（H2）の如きガスをプラズ
マ領域２３４内に供給するために使用することが
できる。このプラズマ領域２３４は、DC電源
（図示せず）によつて給電されるコイル２３６と
板２３８間に確保される。プラズマは基板２４０
上に蒸着されるように活性化されたフツ素（およ
び水素）を供給するために供給ガスを活性化す
る。基板２４０は前述の如く加熱装置により所要
の蒸着温度に加熱される。
導管は、プラズマ領域２３４内に四フツ化シリコ
ン（SiF4）および水素（H2）の如きガスをプラズ
マ領域２３４内に供給するために使用することが
できる。このプラズマ領域２３４は、DC電源
（図示せず）によつて給電されるコイル２３６と
板２３８間に確保される。プラズマは基板２４０
上に蒸着されるように活性化されたフツ素（およ
び水素）を供給するために供給ガスを活性化す
る。基板２４０は前述の如く加熱装置により所要
の蒸着温度に加熱される。
バンド調整作用元素とシリコンは、２４２およ
び２４４の如き２つ以上のの蒸発容器から添加す
ることができる。この容器２４２は、例えばゲル
マニウムを保持し、容器２４４はシリコンを保持
することができる。容器２４２および２４４内の
元素は電子ビームまたは他の加熱手段により蒸発
させることができる。またプラズマにより活性化
される。
び２４４の如き２つ以上のの蒸発容器から添加す
ることができる。この容器２４２は、例えばゲル
マニウムを保持し、容器２４４はシリコンを保持
することができる。容器２４２および２４４内の
元素は電子ビームまたは他の加熱手段により蒸発
させることができる。またプラズマにより活性化
される。
もし蒸着される膜の光起電領域においてバンド
調整作用元素を成層化することが必要であれば、
シヤツタ２４６を使用することができる。このシ
ヤツタは、２つ以上の容器からの別のバンド（ギ
ヤツプ）調整（作）用元素を積層させるように回
転させることができ、また容器２４２（または他
の容器）からのバンド調整作用元素の蒸着作用を
制御して、膜状の層を提供しあるいはまた、膜状
に蒸着されるバンド調整作用元素量を変更するた
めに使用することもできる。このように、バンド
調整作用元素は層状に実質的に一定量あるいは可
変量で断続的に添加することができるのである。
調整作用元素を成層化することが必要であれば、
シヤツタ２４６を使用することができる。このシ
ヤツタは、２つ以上の容器からの別のバンド（ギ
ヤツプ）調整（作）用元素を積層させるように回
転させることができ、また容器２４２（または他
の容器）からのバンド調整作用元素の蒸着作用を
制御して、膜状の層を提供しあるいはまた、膜状
に蒸着されるバンド調整作用元素量を変更するた
めに使用することもできる。このように、バンド
調整作用元素は層状に実質的に一定量あるいは可
変量で断続的に添加することができるのである。
第１３図は利用する太陽光のスペクトルを示
す。大気圏通過空気量Ｏ（AMO）は大気がなく
かつ太陽が頭上にある時利用可能な太陽光であ
る。AMIは地球の大気によつて濾過された後の
同じ状態と対応する。結晶質シリコンは、約1.0
ミクロンの波長と対応する約1.1乃至1.2eVの間接
バンド・ギヤツプを有する。これは、1.0ミクロ
ンより大きい波長の全ての光を利用し得ない。本
例において用いた如く、バンド・ギヤツプ即ち光
学ギヤツプＥは（αｈω）プロツトの外挿の切片
として定義される。但しαは吸収係数、ｈω（即
ちｅ）は光子エネルギである。このバンド・ギヤ
ツプにより定義される閾値を越える波長を有する
光については、光子エネルギは光キヤリアを生成
する程充分でなく、従つて特定の素子に対しては
電流を付与することはない。
す。大気圏通過空気量Ｏ（AMO）は大気がなく
かつ太陽が頭上にある時利用可能な太陽光であ
る。AMIは地球の大気によつて濾過された後の
同じ状態と対応する。結晶質シリコンは、約1.0
ミクロンの波長と対応する約1.1乃至1.2eVの間接
バンド・ギヤツプを有する。これは、1.0ミクロ
ンより大きい波長の全ての光を利用し得ない。本
例において用いた如く、バンド・ギヤツプ即ち光
学ギヤツプＥは（αｈω）プロツトの外挿の切片
として定義される。但しαは吸収係数、ｈω（即
ちｅ）は光子エネルギである。このバンド・ギヤ
ツプにより定義される閾値を越える波長を有する
光については、光子エネルギは光キヤリアを生成
する程充分でなく、従つて特定の素子に対しては
電流を付与することはない。
各々の素子の半導体合金層は、前掲の米国特許
第4226898号に記載の従来周知のグロー放電蒸着
室によりベース電極基板上に対してグロー放電蒸
着を行なうことができる。この合金層はまた連続
工程で蒸着することもできる。この場合、グロー
放電蒸着装置は、最初約1mトール迄抜気され、
蒸着システムからの大気中の不純物をパージ即ち
除去する。合金材料は、ある化合物の気体、最も
好ましくは四フツ化シリコン（SiF4）、水素
（H2）および、例えば、ゲルマン（GeH4）として蒸
着室内に装入されることが望ましい。グロー放電
蒸着（グロー放電堆積）作用プラズマは混合気か
ら得ることが望ましい。米国特許第4226898号に
おける蒸着システムは、約0.3乃至1.5、更に望ま
しくは、0.6乃至1.0の範囲内、特に約0.6の如き圧
力で運転されることが望ましい。
第4226898号に記載の従来周知のグロー放電蒸着
室によりベース電極基板上に対してグロー放電蒸
着を行なうことができる。この合金層はまた連続
工程で蒸着することもできる。この場合、グロー
放電蒸着装置は、最初約1mトール迄抜気され、
蒸着システムからの大気中の不純物をパージ即ち
除去する。合金材料は、ある化合物の気体、最も
好ましくは四フツ化シリコン（SiF4）、水素
（H2）および、例えば、ゲルマン（GeH4）として蒸
着室内に装入されることが望ましい。グロー放電
蒸着（グロー放電堆積）作用プラズマは混合気か
ら得ることが望ましい。米国特許第4226898号に
おける蒸着システムは、約0.3乃至1.5、更に望ま
しくは、0.6乃至1.0の範囲内、特に約0.6の如き圧
力で運転されることが望ましい。
半導体材料は、自ら維持されるプラズマから赤
外線装置により各合金層に対する所要の蒸着温度
まで加熱されることが望ましい基板状に蒸着され
る。本素子のドープ層は、使用された材料形態に
応じて200乃至1000℃の範囲内の種々の温度で蒸
着される。基板温度の上限は、一部は、使用した
金属基板の種類による。アルミニウムの場合は、
この上限温度は約600℃以上であつてはならず、
またステンレス鋼の場合は約1000℃以上でもよ
い。ｎ―ｉ―ｐまたはｐ―ｉ―ｎ形素子において
真性層を形成する場合のように最初水素で補償処
理する非晶質合金を形成するためには、基板温度
は約400℃より低くなければならず、約300℃であ
ることが望ましい。
外線装置により各合金層に対する所要の蒸着温度
まで加熱されることが望ましい基板状に蒸着され
る。本素子のドープ層は、使用された材料形態に
応じて200乃至1000℃の範囲内の種々の温度で蒸
着される。基板温度の上限は、一部は、使用した
金属基板の種類による。アルミニウムの場合は、
この上限温度は約600℃以上であつてはならず、
またステンレス鋼の場合は約1000℃以上でもよ
い。ｎ―ｉ―ｐまたはｐ―ｉ―ｎ形素子において
真性層を形成する場合のように最初水素で補償処
理する非晶質合金を形成するためには、基板温度
は約400℃より低くなければならず、約300℃であ
ることが望ましい。
ドーピング濃度は、本合金を各素子に対して蒸
着する時、所要のｐ、Ｐ＋、ｎ、またはｎ＋形の
導電性を生じるように変更する。ｎまたはｐ形ド
ーピングを施した層の場合は、材料を蒸着する際
に、これを５乃至100ppmのドーパント材料でド
ープする。ｎ＋またはｐ＋形のドーピングを施し
た層の場合には、材料は蒸着の際100ppmから１
％以上までのドーパント材料でドープされる。ｎ
形ドーパント材料は、ｐ＋型の材料に対しては望
ましくは100乃至5000ppm以上の範囲内で各基板
温度において蒸着された周知のドーパントでよ
い。
着する時、所要のｐ、Ｐ＋、ｎ、またはｎ＋形の
導電性を生じるように変更する。ｎまたはｐ形ド
ーピングを施した層の場合は、材料を蒸着する際
に、これを５乃至100ppmのドーパント材料でド
ープする。ｎ＋またはｐ＋形のドーピングを施し
た層の場合には、材料は蒸着の際100ppmから１
％以上までのドーパント材料でドープされる。ｎ
形ドーパント材料は、ｐ＋型の材料に対しては望
ましくは100乃至5000ppm以上の範囲内で各基板
温度において蒸着された周知のドーパントでよ
い。
グロー放電蒸着法は、蒸着材料が装入される
CA信号生成形プラズマを含み得る。このプラズ
マは、約1KHz乃至13.6MHzのAC信号によりカ
ソードと基板アノード間に保持される。
CA信号生成形プラズマを含み得る。このプラズ
マは、約1KHz乃至13.6MHzのAC信号によりカ
ソードと基板アノード間に保持される。
本発明の多重電池素子は種々の非晶質合金層を
使用できるが、これらの素子はフツ素および水素
を補償処理したグロー放電蒸着合金による電池を
用いることが望ましい。この場合、四フツ化シリ
コンと水素の混合物が、ｎ形導電層に対しては約
400℃またはそれ以上の温度で補償処理された非
晶質合金材料として蒸着される。バンド調整され
た真性の非晶質合金層およびｐ＋層は、フツ素で
補償される材料を提供する約450℃以上の比較的
高い基板温度で電極層状に蒸着することができ
る。
使用できるが、これらの素子はフツ素および水素
を補償処理したグロー放電蒸着合金による電池を
用いることが望ましい。この場合、四フツ化シリ
コンと水素の混合物が、ｎ形導電層に対しては約
400℃またはそれ以上の温度で補償処理された非
晶質合金材料として蒸着される。バンド調整され
た真性の非晶質合金層およびｐ＋層は、フツ素で
補償される材料を提供する約450℃以上の比較的
高い基板温度で電極層状に蒸着することができ
る。
一例として、0.001乃至１％の範囲内のGeH4対
SiF4の相対比率を有する混合ガス、GeH4＋Ar＋
SiF4＋H2は、所要の電子作用特性を失なうこと
なく調整されたバンド・ギヤツプを有する光感合
金を生成する。この混合気体のSiF4対H2の比率
は、４：１乃至10：１である。その結果得られる
合金における調整作用元素の量は、このようなガ
スの含有比率よりも遥かに大きく、用途に応じて
充分に約20％以上になり得る。アルゴンは稀釈剤
として有効であるが、必須のものではない。
SiF4の相対比率を有する混合ガス、GeH4＋Ar＋
SiF4＋H2は、所要の電子作用特性を失なうこと
なく調整されたバンド・ギヤツプを有する光感合
金を生成する。この混合気体のSiF4対H2の比率
は、４：１乃至10：１である。その結果得られる
合金における調整作用元素の量は、このようなガ
スの含有比率よりも遥かに大きく、用途に応じて
充分に約20％以上になり得る。アルゴンは稀釈剤
として有効であるが、必須のものではない。
次に、ａ―Si：Ｈ合金の光吸収特性、ａ―Si：
Ｈをフツ素化してなるａ―Si：Ｈ：Ｆ合金の光吸
収特性、Geによつてａ―Si：Ｈのバンドギヤツ
プを小さくしてなる一例のａ―SiGe：Ｈ合金の
光吸収特性及びａ―SiGe：Ｈをフツ素化してな
る一例のａ―SiGe：Ｈ：Ｆ合金の光吸収特性に
ついて、並びに該光吸収特性によつて示唆される
各合金のギヤツプ中の局在状態密度について第１
４図に基づいてより詳細に説明する。
Ｈをフツ素化してなるａ―Si：Ｈ：Ｆ合金の光吸
収特性、Geによつてａ―Si：Ｈのバンドギヤツ
プを小さくしてなる一例のａ―SiGe：Ｈ合金の
光吸収特性及びａ―SiGe：Ｈをフツ素化してな
る一例のａ―SiGe：Ｈ：Ｆ合金の光吸収特性に
ついて、並びに該光吸収特性によつて示唆される
各合金のギヤツプ中の局在状態密度について第１
４図に基づいてより詳細に説明する。
横軸に照射光の光子エネルギ、縦軸に光吸収係
数をとつた第１４図の光吸収特性曲線３０１，３
０２，３０３，３０４において、各曲線の高エネ
ルギ側（対応する合金のバンドギヤツプ以上の領
域）３０１ａ，３０２ａ，３０３ａ，３０４ａ
は、主としてバンド間遷移に対応し、低エネルギ
側（対応する合金のバンドギヤツプ以下の領域）
３０１ｂ，３０２ｂ，３０３ｂ，３０４ｂはバン
ドギヤツプ中の局在状態とバンド状態又はバンド
ギヤツプ中の局在状態との間での遷移に対応す
る。
数をとつた第１４図の光吸収特性曲線３０１，３
０２，３０３，３０４において、各曲線の高エネ
ルギ側（対応する合金のバンドギヤツプ以上の領
域）３０１ａ，３０２ａ，３０３ａ，３０４ａ
は、主としてバンド間遷移に対応し、低エネルギ
側（対応する合金のバンドギヤツプ以下の領域）
３０１ｂ，３０２ｂ，３０３ｂ，３０４ｂはバン
ドギヤツプ中の局在状態とバンド状態又はバンド
ギヤツプ中の局在状態との間での遷移に対応す
る。
光学的バンドギヤツプ（光学ギヤツプ）が約
1.75eVであるａ―Si：Ｈ合金及びａ―Si：Ｈ：Ｆ
合金に関する1.75eV以下での光吸収係数と、光
学的バンドギヤツプが約1.45eVであるａ―
SiGe：Ｈ合金に関する1.45eV以下での光吸収係
数とを、ａ―Si：Ｈ合金及びａ―Si：Ｈ：Ｆ合金
に関する光吸収特性曲線３０１，３０２の
1.75eV以下の光エネルギに対応する部分３０１
ｂ，３０２ｂと、ａ―SiGe：Ｈ合金に関する光
吸収特性曲線３０３を0.3eV分だけ高エネルギ側
に平行移動してなる曲線３１３の低エネルギ側の
部分３１３ｂとを利用して比較すると、ａ―
SiGe：Ｈの光吸収特性曲線３０３に対応する曲
線３１３の低エネルギ側の部分３１３ｂの方が、
ａ―Si：Ｈ合金の光吸収特性曲線３０１の低エネ
ルギ側部分３０１ｂ及びａ―Si：Ｈ：Ｆ合金の光
吸収特性曲線３０２の低エネルギ側部分３０２ｂ
よりもはるかに上方に位置している（はるかに吸
収係数が大きい）ことがわかる。尚、高エネルギ
側では三つの曲線３１３ａ，３０１ａ，３０２ａ
は実質的に重なつている。ここで、ａ―Si：Ｈ合
金及びａ―Si：Ｈ：Ｆ合金の光吸収特性曲線３０
１，３０２はその高エネルギ側部分３０１ａ，３
０２ａのみならず、その低エネルギ側部分３０１
ｂ，３０２ｂにおいてほぼ一致していること（厳
密にはフツ素化されていないａ―Si：Ｈに関する
曲線部分３０１ｂの方がフツ素化されたａ―Si：
Ｈ：Ｆに関する曲線部分３０２ｂよりもわずかに
上方に位置していること）がわかる。
1.75eVであるａ―Si：Ｈ合金及びａ―Si：Ｈ：Ｆ
合金に関する1.75eV以下での光吸収係数と、光
学的バンドギヤツプが約1.45eVであるａ―
SiGe：Ｈ合金に関する1.45eV以下での光吸収係
数とを、ａ―Si：Ｈ合金及びａ―Si：Ｈ：Ｆ合金
に関する光吸収特性曲線３０１，３０２の
1.75eV以下の光エネルギに対応する部分３０１
ｂ，３０２ｂと、ａ―SiGe：Ｈ合金に関する光
吸収特性曲線３０３を0.3eV分だけ高エネルギ側
に平行移動してなる曲線３１３の低エネルギ側の
部分３１３ｂとを利用して比較すると、ａ―
SiGe：Ｈの光吸収特性曲線３０３に対応する曲
線３１３の低エネルギ側の部分３１３ｂの方が、
ａ―Si：Ｈ合金の光吸収特性曲線３０１の低エネ
ルギ側部分３０１ｂ及びａ―Si：Ｈ：Ｆ合金の光
吸収特性曲線３０２の低エネルギ側部分３０２ｂ
よりもはるかに上方に位置している（はるかに吸
収係数が大きい）ことがわかる。尚、高エネルギ
側では三つの曲線３１３ａ，３０１ａ，３０２ａ
は実質的に重なつている。ここで、ａ―Si：Ｈ合
金及びａ―Si：Ｈ：Ｆ合金の光吸収特性曲線３０
１，３０２はその高エネルギ側部分３０１ａ，３
０２ａのみならず、その低エネルギ側部分３０１
ｂ，３０２ｂにおいてほぼ一致していること（厳
密にはフツ素化されていないａ―Si：Ｈに関する
曲線部分３０１ｂの方がフツ素化されたａ―Si：
Ｈ：Ｆに関する曲線部分３０２ｂよりもわずかに
上方に位置していること）がわかる。
高エネルギ側では三つの曲線３０１ａ，３０２
ａ，３１３ａが実質的に重なりあつていることよ
りして、以上の曲線部分３０１ｂ，３０２ｂ，３
１３ｂの位置の差は、当然のことながら、バンド
ギヤツプ中の局在状態密度の差異に依存してお
り、ａ―SiGe：Ｈ合金のバンドギヤツプ中の局
在状態密度は、ａ―Si：Ｈ合金及びａ―Si：Ｈ：
Ｆ合金のバンドギヤツプ中の局在状態密度よりも
はるかに高く、ａ―Si：Ｈ合金のバンドギヤツプ
中の局在状態密度はａ―Si：Ｈ：Ｆ合金のバンド
ギヤツプ中の局在状態密度よりも若干高いものの
ほぼ同程度であることがわかる。
ａ，３１３ａが実質的に重なりあつていることよ
りして、以上の曲線部分３０１ｂ，３０２ｂ，３
１３ｂの位置の差は、当然のことながら、バンド
ギヤツプ中の局在状態密度の差異に依存してお
り、ａ―SiGe：Ｈ合金のバンドギヤツプ中の局
在状態密度は、ａ―Si：Ｈ合金及びａ―Si：Ｈ：
Ｆ合金のバンドギヤツプ中の局在状態密度よりも
はるかに高く、ａ―Si：Ｈ合金のバンドギヤツプ
中の局在状態密度はａ―Si：Ｈ：Ｆ合金のバンド
ギヤツプ中の局在状態密度よりも若干高いものの
ほぼ同程度であることがわかる。
一方、第１４図中、符号３０４で示される曲線
は、光吸収特性曲線３０３を有するａ―SiGe：
Ｈ合金とほぼ同様に約1.45eVのバンドギヤツプ
を有するａ―SiGe：Ｈ：Ｆ合金の光吸収特性曲
線である。
は、光吸収特性曲線３０３を有するａ―SiGe：
Ｈ合金とほぼ同様に約1.45eVのバンドギヤツプ
を有するａ―SiGe：Ｈ：Ｆ合金の光吸収特性曲
線である。
このａ―SiGe：Ｈ：Ｆ合金の光吸収特性曲線
３０４とａ―SiGe：Ｈ合金の光吸収特性曲線３
０３との比較により明らかなように、ａ―
SiGe：Ｈ：Ｆ合金の光吸収特性曲線３０４はそ
のバンドギヤツプよりも光子エネルギが低い低エ
ネルギ部分３０４ｂにおいてａ―SiGe：Ｈ合金
の光吸収特性曲線３０３の低エネルギ部分３０３
ｂよりも大巾に下方に位置しており、ａ―
SiGe：Ｈ：Ｆ合金では、バンドギヤツプに相当
するよりも低いエネルギの光の吸収係数がａ―
SiGe：Ｈ合金よりも大巾に低下していること、
従つて、ａ―SiGe：Ｈ：Ｆ合金では、ａ―
SiGe：Ｈ合金よりもバンドギヤツプ中の局在状
態密度が大巾に低減せしめられていることがわか
る。
３０４とａ―SiGe：Ｈ合金の光吸収特性曲線３
０３との比較により明らかなように、ａ―
SiGe：Ｈ：Ｆ合金の光吸収特性曲線３０４はそ
のバンドギヤツプよりも光子エネルギが低い低エ
ネルギ部分３０４ｂにおいてａ―SiGe：Ｈ合金
の光吸収特性曲線３０３の低エネルギ部分３０３
ｂよりも大巾に下方に位置しており、ａ―
SiGe：Ｈ：Ｆ合金では、バンドギヤツプに相当
するよりも低いエネルギの光の吸収係数がａ―
SiGe：Ｈ合金よりも大巾に低下していること、
従つて、ａ―SiGe：Ｈ：Ｆ合金では、ａ―
SiGe：Ｈ合金よりもバンドギヤツプ中の局在状
態密度が大巾に低減せしめられていることがわか
る。
尚、第１４図中の曲線３１３と同様にａ―
SiGe：Ｈ：Ｆに関する吸収特性曲線３０４を平
行移動して得られる曲線３１４は、低エネルギ部
分３１４ｂの一部３１４ｃで若干ａ―Si：Ｈ合金
及びａ―Si：Ｈ：Ｆ合金の吸収特性曲線３０１，
３０２からずれるものの、低エネルギ部分３１４
ｂのかなり広い範囲において実質的に曲線３０
１，３０２と重なつており、吸収係数及びバンド
ギヤツプの局在状態がａ―SiGe：Ｈ：Ｆとａ―
Si：Ｈ及びａ―Si：Ｈ：Ｆとほぼ同程度であるこ
とがわかる。
SiGe：Ｈ：Ｆに関する吸収特性曲線３０４を平
行移動して得られる曲線３１４は、低エネルギ部
分３１４ｂの一部３１４ｃで若干ａ―Si：Ｈ合金
及びａ―Si：Ｈ：Ｆ合金の吸収特性曲線３０１，
３０２からずれるものの、低エネルギ部分３１４
ｂのかなり広い範囲において実質的に曲線３０
１，３０２と重なつており、吸収係数及びバンド
ギヤツプの局在状態がａ―SiGe：Ｈ：Ｆとａ―
Si：Ｈ及びａ―Si：Ｈ：Ｆとほぼ同程度であるこ
とがわかる。
以上のとおり、フツ素化によりバンドギヤツプ
中の局在状態密度が変化する程度はａ―Si：Ｈ合
金とａ―SiGe：Ｈ合金とでは大巾に異なつてお
り、ａ―SiGe：Ｈ合金では、フツ素化によつて
初めて光起電力セルの光活性領域として用いられ
る有用な程度にバンドギヤツプ中の局在状態密度
が低減された半導体合金になることがわかる。
中の局在状態密度が変化する程度はａ―Si：Ｈ合
金とａ―SiGe：Ｈ合金とでは大巾に異なつてお
り、ａ―SiGe：Ｈ合金では、フツ素化によつて
初めて光起電力セルの光活性領域として用いられ
る有用な程度にバンドギヤツプ中の局在状態密度
が低減された半導体合金になることがわかる。
更に、バンド・ギヤツプ調整作用元素は少なく
とも電池の光応答域に添加されるが、この元素は
また本素子の他の合金層内においても利用価値が
ある。前述の如く、真性合金層以外の合金層は多
結晶層の如き非晶質層以外のものであり得る。
（本文中では、用語「非晶質」とは、短距離秩序
乃至中距離秩序を有し得、場合によつてはある程
度の結晶性介在物を含有し得るが、長距離秩序
（長距離規則性）を有さない合金乃至材料を意味
する。
とも電池の光応答域に添加されるが、この元素は
また本素子の他の合金層内においても利用価値が
ある。前述の如く、真性合金層以外の合金層は多
結晶層の如き非晶質層以外のものであり得る。
（本文中では、用語「非晶質」とは、短距離秩序
乃至中距離秩序を有し得、場合によつてはある程
度の結晶性介在物を含有し得るが、長距離秩序
（長距離規則性）を有さない合金乃至材料を意味
する。
第１図は、分子状の、例えばSiF4の如きフツ素
を含むフツ素化合物の添加により、フツ素（およ
び水素）の添加を実施するために元素が添加され
た多少とも公知の真空蒸着装置と、この蒸着装置
の抜気された空間内で分子状のフツ素および水素
を分解してこの分子状のフツ素と水素を活性化さ
れたフツ素と水素に変換し、またその一方または
両方をシリコンを含む非晶質合金の付着操作の間
基板に対して指向させる水素入口兼活性化フツ
素／水素生成装置とを示す図、第２図は活性化フ
ツ素（および水素）生成装置を有し、該装置は第
１図に示した活性化フツ素および水素生成装置を
置換しかつ元素生成装置を調整する非晶質合金の
付着工程の間基板を照射する紫外線源を含む、第
１図に示したものと同様な真空蒸着装置を示す
図、第３図は、ｎ又はｐ形伝導性の生成物質で付
着合金をドープする付加的な装置を付設した第１
図に関する真空蒸着装置を示す図、第４図は非晶
質合金の付着および活性化フツ素と水素の添加が
別の工程としてまた別の筐体において実施される
用途を示す図、第５図は、活性化水素を前に蒸着
された非晶質合金内に拡散する装置の実施例を示
す図、第６図は本発明の集積された多重電池素子
の一実施例を示す図、第７図は本発明のカスケー
ド即ち縦列状の多重電池素子を示す図、第８図は
各々が本発明による非晶質半導体の受光合金を含
む複数のシヨツトキー形障壁を含む、本発明を実
施した集積された多重電池素子を示す部分断面
図、第９図は本発明による非晶質半導体合金を
各々が含む複数のシヨツトキー形障壁を含む縦列
状即ちカスケード状太陽電池素子を示す部分断面
図、第１０図は本発明による非晶質半導体合金を
各々が含む複数個のｐ―ｉ―ｎ形太陽電池からな
る集積多重電池素子の部分断面図、第１１図は本
発明による非晶質半動体合金を各々が含む複数個
のｐ―ｉ―ｎ形太陽電池からなる縦列状即ちカス
ケード状の多重電池素子の部分断面図、第１２図
は本発明が包含された調整作用元素を用いて非晶
質合金電池を蒸着するプラズマ付勢蒸着システム
を示す図、および第１３図は種々の光応答性の用
途のために使用可能な標準的太陽光線の波長を示
す太陽輻射スペクトル図、第１４図はａ―Si：Ｈ
合金、ａ―Si：Ｈ：Ｆ合金、ａ―SiGe：Ｈ合金
及びａ―SiGe：Ｈ：Ｆ合金の光吸収特性を示す
グラフである。 １４２ａ〜１４２ｃ，１４３，１４３′，１４
５，１４５′，１４７，１４７′，１５４ａ〜１５
４ｃ，１６６ａ〜１６６ｃ，１８１ａ〜１８１
ｃ，２０７ａ〜２０７ｃ……電池、１４６ａ〜１
４６ｃ，１６８ａ〜１６８ｃ，１８４，１８９，
１９１，２０９ａ〜２０９ｃ，２１１ａ〜２１１
ｃ……電池合金（光応答領域）、１８０，２０６
……ｐ―ｉ―ｎ形導電性素子。
を含むフツ素化合物の添加により、フツ素（およ
び水素）の添加を実施するために元素が添加され
た多少とも公知の真空蒸着装置と、この蒸着装置
の抜気された空間内で分子状のフツ素および水素
を分解してこの分子状のフツ素と水素を活性化さ
れたフツ素と水素に変換し、またその一方または
両方をシリコンを含む非晶質合金の付着操作の間
基板に対して指向させる水素入口兼活性化フツ
素／水素生成装置とを示す図、第２図は活性化フ
ツ素（および水素）生成装置を有し、該装置は第
１図に示した活性化フツ素および水素生成装置を
置換しかつ元素生成装置を調整する非晶質合金の
付着工程の間基板を照射する紫外線源を含む、第
１図に示したものと同様な真空蒸着装置を示す
図、第３図は、ｎ又はｐ形伝導性の生成物質で付
着合金をドープする付加的な装置を付設した第１
図に関する真空蒸着装置を示す図、第４図は非晶
質合金の付着および活性化フツ素と水素の添加が
別の工程としてまた別の筐体において実施される
用途を示す図、第５図は、活性化水素を前に蒸着
された非晶質合金内に拡散する装置の実施例を示
す図、第６図は本発明の集積された多重電池素子
の一実施例を示す図、第７図は本発明のカスケー
ド即ち縦列状の多重電池素子を示す図、第８図は
各々が本発明による非晶質半導体の受光合金を含
む複数のシヨツトキー形障壁を含む、本発明を実
施した集積された多重電池素子を示す部分断面
図、第９図は本発明による非晶質半導体合金を
各々が含む複数のシヨツトキー形障壁を含む縦列
状即ちカスケード状太陽電池素子を示す部分断面
図、第１０図は本発明による非晶質半導体合金を
各々が含む複数個のｐ―ｉ―ｎ形太陽電池からな
る集積多重電池素子の部分断面図、第１１図は本
発明による非晶質半動体合金を各々が含む複数個
のｐ―ｉ―ｎ形太陽電池からなる縦列状即ちカス
ケード状の多重電池素子の部分断面図、第１２図
は本発明が包含された調整作用元素を用いて非晶
質合金電池を蒸着するプラズマ付勢蒸着システム
を示す図、および第１３図は種々の光応答性の用
途のために使用可能な標準的太陽光線の波長を示
す太陽輻射スペクトル図、第１４図はａ―Si：Ｈ
合金、ａ―Si：Ｈ：Ｆ合金、ａ―SiGe：Ｈ合金
及びａ―SiGe：Ｈ：Ｆ合金の光吸収特性を示す
グラフである。 １４２ａ〜１４２ｃ，１４３，１４３′，１４
５，１４５′，１４７，１４７′，１５４ａ〜１５
４ｃ，１６６ａ〜１６６ｃ，１８１ａ〜１８１
ｃ，２０７ａ〜２０７ｃ……電池、１４６ａ〜１
４６ｃ，１６８ａ〜１６８ｃ，１８４，１８９，
１９１，２０９ａ〜２０９ｃ，２１１ａ〜２１１
ｃ……電池合金（光応答領域）、１８０，２０６
……ｐ―ｉ―ｎ形導電性素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも二つの光起電力セルが積み重ねら
れてなる光起電力デバイスであつて、 各セルは、照射光によつて内部に生成された荷
電キヤリアをドリフトさせる電場が形成されてい
る光活性のアモルフアス半導体領域を有してお
り、 前記少なくとも二つのセルのうちの第一のセル
の光活性領域がある大きさの光学的バンドギヤツ
プを有しており、 前記少なくとも二つのセルのうちの第二のセル
光活性領域が、前記第一のセルの光学的バンドギ
ヤツプよりも大きさの小さい光学的バンドギヤツ
プを有するアモルフアスシリコン・ゲルマニウム
合金半導体からなり、 前記第二のセルは、前記第一のセルを透過した
光が照射されるように構成されており、 前記第二のセルの前記半導体が、そのバンドギ
ヤツプ中の局在状態密度を低減させるべく、水素
及びフツ素を更に含有する光起電力デバイス。 ２ 前記少なくとも二つの光起電力セルのうちの
少なくとも一つのセルがグロ―放電堆積によつて
形成されている特許請求の範囲第１項に記載のデ
バイス。 ３ 前記光活性領域が実質的に真性の半導体材料
で形成されている特許請求の範囲第１項又は第２
項に記載のデバイス。 ４ 前記第二のセルの前記実質的真性半導体領域
中のゲルマニウムの割合が、該領域中の厚さ方向
に沿つて変化している特許請求の範囲第３項に記
載のデバイス。 ５ 前記少なくとも二つのセルのうちの第一のル
の前記実質的真性半導体領域がアモルフアスシリ
コンからなる特許請求の範囲第３項又は第４項に
記載のデバイス。 ６ 前記第二のセルの光活性半導体領域の光学的
バンドギヤツプの大きさが1.6eVより小さい特許
請求の範囲第１項から第５項のいずれかに記載の
デバイス。 ７ 前記第一及び第二のセルのうちの少なくとも
一方がシヨツトキ障壁型の太陽電池である特許請
求の範囲第１項から第６項のいずれかに記載のデ
バイス。 ８ 前記第一及び第二のセルのうちの少なくとも
一方がpin型の太陽電池である特許請求の範囲第
１項から第６項のいずれかに記載のデバイス。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/185,520 US4342044A (en) | 1978-03-08 | 1980-09-09 | Method for optimizing photoresponsive amorphous alloys and devices |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5779674A JPS5779674A (en) | 1982-05-18 |
| JPS6226196B2 true JPS6226196B2 (ja) | 1987-06-08 |
Family
ID=22681321
Family Applications (5)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56140835A Pending JPS5779673A (en) | 1980-09-09 | 1981-09-07 | Photoresponsive amorphous alloy and method of producing same |
| JP56140830A Pending JPS5778183A (en) | 1980-09-09 | 1981-09-07 | Photoresponse amorphous alloy and method of producing same |
| JP56140836A Granted JPS5779674A (en) | 1980-09-09 | 1981-09-07 | Multiplex battery cell with amorphous photoresponsiveness |
| JP56140834A Pending JPS5779672A (en) | 1980-09-09 | 1981-09-07 | Photoresponsive amorphous alloy and method of producing same |
| JP56140831A Pending JPS5778184A (en) | 1980-09-09 | 1981-09-07 | Photoresponse amorphous alloy and method of producing same |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56140835A Pending JPS5779673A (en) | 1980-09-09 | 1981-09-07 | Photoresponsive amorphous alloy and method of producing same |
| JP56140830A Pending JPS5778183A (en) | 1980-09-09 | 1981-09-07 | Photoresponse amorphous alloy and method of producing same |
Family Applications After (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56140834A Pending JPS5779672A (en) | 1980-09-09 | 1981-09-07 | Photoresponsive amorphous alloy and method of producing same |
| JP56140831A Pending JPS5778184A (en) | 1980-09-09 | 1981-09-07 | Photoresponse amorphous alloy and method of producing same |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4342044A (ja) |
| JP (5) | JPS5779673A (ja) |
| KR (1) | KR860002031B1 (ja) |
| AU (1) | AU541974B2 (ja) |
| BR (1) | BR8105745A (ja) |
| CA (1) | CA1192818A (ja) |
| DE (1) | DE3135393C2 (ja) |
| ES (1) | ES8304612A1 (ja) |
| FR (1) | FR2490016B1 (ja) |
| GB (1) | GB2083702B (ja) |
| IE (1) | IE52205B1 (ja) |
| IL (1) | IL63752A (ja) |
| IN (1) | IN157589B (ja) |
| IT (1) | IT1195053B (ja) |
| NL (1) | NL190256C (ja) |
| PH (2) | PH19596A (ja) |
| SE (1) | SE455553B (ja) |
| ZA (5) | ZA815982B (ja) |
Families Citing this family (101)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4492810A (en) * | 1978-03-08 | 1985-01-08 | Sovonics Solar Systems | Optimized doped and band gap adjusted photoresponsive amorphous alloys and devices |
| IL61678A (en) * | 1979-12-13 | 1984-04-30 | Energy Conversion Devices Inc | Programmable cell and programmable electronic arrays comprising such cells |
| US4400409A (en) * | 1980-05-19 | 1983-08-23 | Energy Conversion Devices, Inc. | Method of making p-doped silicon films |
| IE52207B1 (en) * | 1980-09-09 | 1987-08-05 | Energy Conversion Devices Inc | Method of grading the band gaps of amorphous alloys and devices |
| US4522663A (en) * | 1980-09-09 | 1985-06-11 | Sovonics Solar Systems | Method for optimizing photoresponsive amorphous alloys and devices |
| IN157288B (ja) * | 1980-09-09 | 1986-02-22 | Energy Conversion Devices Inc | |
| GB2086135B (en) * | 1980-09-30 | 1985-08-21 | Nippon Telegraph & Telephone | Electrode and semiconductor device provided with the electrode |
| JPS5772370A (en) * | 1980-10-23 | 1982-05-06 | Canon Inc | Photoelectric converter |
| US4499557A (en) * | 1980-10-28 | 1985-02-12 | Energy Conversion Devices, Inc. | Programmable cell for use in programmable electronic arrays |
| US4891074A (en) * | 1980-11-13 | 1990-01-02 | Energy Conversion Devices, Inc. | Multiple cell photoresponsive amorphous alloys and devices |
| US4441113A (en) * | 1981-02-13 | 1984-04-03 | Energy Conversion Devices, Inc. | P-Type semiconductor material having a wide band gap |
| JPS57160123A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-02 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
| US4523214A (en) * | 1981-07-03 | 1985-06-11 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid state image pickup device utilizing microcrystalline and amorphous silicon |
| US4407710A (en) * | 1981-10-15 | 1983-10-04 | Exxon Research And Engineering Co. | Hybrid method of making an amorphous silicon P-I-N semiconductor device |
| US4379943A (en) * | 1981-12-14 | 1983-04-12 | Energy Conversion Devices, Inc. | Current enhanced photovoltaic device |
| JPS58128778A (ja) * | 1982-01-28 | 1983-08-01 | Seiko Epson Corp | 半導体装置 |
| JPS58192044A (ja) * | 1982-05-06 | 1983-11-09 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 感光体 |
| JPS5954274A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
| JPS5954276A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
| JPS5955077A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
| US4520039A (en) * | 1982-09-23 | 1985-05-28 | Sovonics Solar Systems | Compositionally varied materials and method for synthesizing the materials |
| JPS5961078A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
| US4490733A (en) * | 1982-10-15 | 1984-12-25 | Sperry Corporation | Josephson device with tunneling barrier having low density of localized states and enhanced figures of merit |
| NL8204056A (nl) * | 1982-10-21 | 1984-05-16 | Oce Nederland Bv | Fotogeleidend element voor toepassing in elektrofotografische kopieerprocessen. |
| JPS5983916A (ja) * | 1982-11-01 | 1984-05-15 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | アモルフアス多元系半導体 |
| JPH077843B2 (ja) * | 1982-11-01 | 1995-01-30 | 鐘淵化学工業株式会社 | アモルフアス多元系半導体素子 |
| JPH0588390A (ja) * | 1982-11-01 | 1993-04-09 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 感光体用半導体素子 |
| JPS5990959A (ja) * | 1982-11-16 | 1984-05-25 | Sanyo Electric Co Ltd | アモルフアスシリコン電界効果型トランジスタ |
| JPH0644638B2 (ja) * | 1982-12-29 | 1994-06-08 | 圭弘 濱川 | 異質単位セル同士のスタック形光起電力素子 |
| GB2137810B (en) * | 1983-03-08 | 1986-10-22 | Agency Ind Science Techn | A solar cell of amorphous silicon |
| DE3308269A1 (de) * | 1983-03-09 | 1984-09-13 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh | Solarzelle |
| US4471155A (en) * | 1983-04-15 | 1984-09-11 | Energy Conversion Devices, Inc. | Narrow band gap photovoltaic devices with enhanced open circuit voltage |
| JPH0614553B2 (ja) * | 1983-04-26 | 1994-02-23 | 日本電装株式会社 | アモルファス炭化シリコン系半導体およびその製造方法 |
| FR2545275B1 (fr) * | 1983-04-27 | 1987-03-06 | Rca Corp | Photodetecteur tandem |
| JPS59204274A (ja) * | 1983-05-06 | 1984-11-19 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 薄膜トランジスタ |
| US4532198A (en) * | 1983-05-09 | 1985-07-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoconductive member |
| ES8602301A1 (es) * | 1983-07-18 | 1985-11-01 | Energy Conversion Devices Inc | Una aleacion amorfa mejorada de separacion de bandas estrecha, para aplicaciones fotovoltaicas |
| JPS6046078A (ja) * | 1983-08-23 | 1985-03-12 | Daihen Corp | 光起電力素子及びその製造方法 |
| JPS6046079A (ja) * | 1983-08-23 | 1985-03-12 | Daihen Corp | 光起電力素子の製造方法 |
| US4569697A (en) * | 1983-08-26 | 1986-02-11 | Energy Conversion Devices, Inc. | Method of forming photovoltaic quality amorphous alloys by passivating defect states |
| JPH0658970B2 (ja) * | 1983-08-31 | 1994-08-03 | 工業技術院長 | 半導体装置 |
| JPS6062166A (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-10 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 光導電材料 |
| US4860069A (en) * | 1983-09-24 | 1989-08-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Non-single-cry stal semiconductor light emitting device |
| US4598164A (en) * | 1983-10-06 | 1986-07-01 | Exxon Research And Engineering Co. | Solar cell made from amorphous superlattice material |
| JPS60107872A (ja) * | 1983-11-16 | 1985-06-13 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 光起電力装置 |
| JPS60152971A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-12 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 半導体放射線検出器 |
| JPS60214572A (ja) * | 1984-04-11 | 1985-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
| US4547621A (en) * | 1984-06-25 | 1985-10-15 | Sovonics Solar Systems | Stable photovoltaic devices and method of producing same |
| JPS61133676A (ja) * | 1984-12-03 | 1986-06-20 | Showa Alum Corp | ａ−Ｓｉ太陽電池用基板 |
| US4728998A (en) * | 1984-09-06 | 1988-03-01 | Fairchild Semiconductor Corporation | CMOS circuit having a reduced tendency to latch |
| US4603471A (en) * | 1984-09-06 | 1986-08-05 | Fairchild Semiconductor Corporation | Method for making a CMOS circuit having a reduced tendency to latch by controlling the band-gap of source and drain regions |
| US4849315A (en) * | 1985-01-21 | 1989-07-18 | Xerox Corporation | Processes for restoring hydrogenated and halogenated amorphous silicon imaging members |
| JPS61232685A (ja) * | 1985-04-09 | 1986-10-16 | Agency Of Ind Science & Technol | アモルフアスシリコン太陽電池およびその製造方法 |
| JPH0624238B2 (ja) * | 1985-04-16 | 1994-03-30 | キヤノン株式会社 | フォトセンサアレイの製造方法 |
| JPS62111477A (ja) * | 1985-11-09 | 1987-05-22 | Agency Of Ind Science & Technol | アモルフアスシリコン太陽電池 |
| GB2185758B (en) * | 1985-12-28 | 1990-09-05 | Canon Kk | Method for forming deposited film |
| US4725889A (en) * | 1986-07-15 | 1988-02-16 | Ovonic Imaging Systems, Inc. | Photosensitive line imager utilizing a movable scanning arm |
| JPS6384075A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
| JPH07105516B2 (ja) * | 1988-11-05 | 1995-11-13 | 太陽誘電株式会社 | 非晶質半導体太陽電池 |
| US5180690A (en) * | 1988-12-14 | 1993-01-19 | Energy Conversion Devices, Inc. | Method of forming a layer of doped crystalline semiconductor alloy material |
| JP2647969B2 (ja) * | 1989-06-20 | 1997-08-27 | 三洋電機株式会社 | 光起電力装置 |
| JP2999280B2 (ja) * | 1991-02-22 | 2000-01-17 | キヤノン株式会社 | 光起電力素子 |
| US5246506A (en) * | 1991-07-16 | 1993-09-21 | Solarex Corporation | Multijunction photovoltaic device and fabrication method |
| US6114739A (en) * | 1998-10-19 | 2000-09-05 | Agilent Technologies | Elevated pin diode active pixel sensor which includes a patterned doped semiconductor electrode |
| US6774300B2 (en) * | 2001-04-27 | 2004-08-10 | Adrena, Inc. | Apparatus and method for photovoltaic energy production based on internal charge emission in a solid-state heterostructure |
| EP1850628A4 (en) * | 2005-01-31 | 2012-10-03 | Akita Electronics Systems Co Ltd | BONE LINE SPEAKER SET, ELECTRONIC EQUIPMENT, ELECTRONIC TRANSLATION SYSTEM, HEARING PERCEPTION SYSTEM, NAVIGATION DEVICE AND PORTABLE TELEPHONE |
| EP1882275A1 (en) * | 2005-05-17 | 2008-01-30 | Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw | Method for the production of photovoltaic cells |
| FR2893765A1 (fr) | 2005-11-21 | 2007-05-25 | St Microelectronics Sa | Circuit integre photosensible muni d'une couche reflective et procede de fabrication correspondant |
| JP2007281916A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Nittetsu Elex Co Ltd | イヤホンマイク |
| KR101363327B1 (ko) * | 2007-08-16 | 2014-02-14 | 주성엔지니어링(주) | 박막형 태양전지 및 그 제조방법 |
| TW201017900A (en) * | 2008-08-11 | 2010-05-01 | Tg Solar Corp | Solar cell and method for fabricating the same |
| FR2936241B1 (fr) * | 2008-09-24 | 2011-07-15 | Saint Gobain | Electrode avant pour cellule solaire avec revetement antireflet. |
| US20100077649A1 (en) * | 2008-09-26 | 2010-04-01 | Giacobbe Michael J | Fishing rod with real fish skin adornment and method of making |
| JP4764469B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2011-09-07 | 三菱重工業株式会社 | 光電変換装置及び光電変換装置の製造方法 |
| KR20110013989A (ko) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | 삼성전자주식회사 | 태양전지 모듈 및 그 제조방법 |
| US9012766B2 (en) | 2009-11-12 | 2015-04-21 | Silevo, Inc. | Aluminum grid as backside conductor on epitaxial silicon thin film solar cells |
| US20120006390A1 (en) * | 2009-12-08 | 2012-01-12 | Yijie Huo | Nano-wire solar cell or detector |
| US9214576B2 (en) * | 2010-06-09 | 2015-12-15 | Solarcity Corporation | Transparent conducting oxide for photovoltaic devices |
| US9773928B2 (en) | 2010-09-10 | 2017-09-26 | Tesla, Inc. | Solar cell with electroplated metal grid |
| US9800053B2 (en) | 2010-10-08 | 2017-10-24 | Tesla, Inc. | Solar panels with integrated cell-level MPPT devices |
| US8668984B2 (en) * | 2010-10-14 | 2014-03-11 | Wnc Solar, Llc | Multilayer composite |
| DE102011000502A1 (de) * | 2011-02-04 | 2012-08-09 | Solibro Gmbh | Abscheidevorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Tiegels hierfür |
| US9054256B2 (en) | 2011-06-02 | 2015-06-09 | Solarcity Corporation | Tunneling-junction solar cell with copper grid for concentrated photovoltaic application |
| FR2993087B1 (fr) * | 2012-07-06 | 2014-06-27 | Wysips | Dispositif pour ameliorer la qualite d'une image recouverte d'un film photovoltaique semi-transparent |
| MX351564B (es) | 2012-10-04 | 2017-10-18 | Solarcity Corp | Dispositivos fotovoltaicos con rejillas metálicas galvanizadas. |
| US9865754B2 (en) | 2012-10-10 | 2018-01-09 | Tesla, Inc. | Hole collectors for silicon photovoltaic cells |
| US9281436B2 (en) | 2012-12-28 | 2016-03-08 | Solarcity Corporation | Radio-frequency sputtering system with rotary target for fabricating solar cells |
| US9219174B2 (en) | 2013-01-11 | 2015-12-22 | Solarcity Corporation | Module fabrication of solar cells with low resistivity electrodes |
| US9412884B2 (en) | 2013-01-11 | 2016-08-09 | Solarcity Corporation | Module fabrication of solar cells with low resistivity electrodes |
| US10074755B2 (en) | 2013-01-11 | 2018-09-11 | Tesla, Inc. | High efficiency solar panel |
| US9624595B2 (en) | 2013-05-24 | 2017-04-18 | Solarcity Corporation | Electroplating apparatus with improved throughput |
| US10309012B2 (en) | 2014-07-03 | 2019-06-04 | Tesla, Inc. | Wafer carrier for reducing contamination from carbon particles and outgassing |
| US9899546B2 (en) | 2014-12-05 | 2018-02-20 | Tesla, Inc. | Photovoltaic cells with electrodes adapted to house conductive paste |
| US9947822B2 (en) | 2015-02-02 | 2018-04-17 | Tesla, Inc. | Bifacial photovoltaic module using heterojunction solar cells |
| US9761744B2 (en) | 2015-10-22 | 2017-09-12 | Tesla, Inc. | System and method for manufacturing photovoltaic structures with a metal seed layer |
| US9842956B2 (en) | 2015-12-21 | 2017-12-12 | Tesla, Inc. | System and method for mass-production of high-efficiency photovoltaic structures |
| US9496429B1 (en) | 2015-12-30 | 2016-11-15 | Solarcity Corporation | System and method for tin plating metal electrodes |
| US10115838B2 (en) | 2016-04-19 | 2018-10-30 | Tesla, Inc. | Photovoltaic structures with interlocking busbars |
| US10672919B2 (en) | 2017-09-19 | 2020-06-02 | Tesla, Inc. | Moisture-resistant solar cells for solar roof tiles |
| US11190128B2 (en) | 2018-02-27 | 2021-11-30 | Tesla, Inc. | Parallel-connected solar roof tile modules |
| CN113413895B (zh) * | 2021-07-09 | 2022-03-29 | 苏州道一至诚纳米材料技术有限公司 | 薄膜催化剂的生产设备及生产方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4196438A (en) * | 1976-09-29 | 1980-04-01 | Rca Corporation | Article and device having an amorphous silicon containing a halogen and method of fabrication |
| US4109271A (en) * | 1977-05-27 | 1978-08-22 | Rca Corporation | Amorphous silicon-amorphous silicon carbide photovoltaic device |
| US4217374A (en) * | 1978-03-08 | 1980-08-12 | Energy Conversion Devices, Inc. | Amorphous semiconductors equivalent to crystalline semiconductors |
| US4226898A (en) * | 1978-03-16 | 1980-10-07 | Energy Conversion Devices, Inc. | Amorphous semiconductors equivalent to crystalline semiconductors produced by a glow discharge process |
| JPS558002A (en) * | 1978-06-30 | 1980-01-21 | Fujitsu Ltd | Semi-conductor base plate heating method |
| JPS5511329A (en) * | 1978-07-08 | 1980-01-26 | Shunpei Yamazaki | Semiconductor device |
| JPS5513938A (en) * | 1978-07-17 | 1980-01-31 | Shunpei Yamazaki | Photoelectronic conversion semiconductor device and its manufacturing method |
| GB2038086A (en) * | 1978-12-19 | 1980-07-16 | Standard Telephones Cables Ltd | Amorphous semiconductor devices |
| JPS5511397A (en) * | 1979-06-05 | 1980-01-26 | Shunpei Yamazaki | Semiconductor device with continuous connection and its production method |
-
1980
- 1980-09-09 US US06/185,520 patent/US4342044A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-08-28 ZA ZA815982A patent/ZA815982B/xx unknown
- 1981-08-28 ZA ZA815983A patent/ZA815983B/xx unknown
- 1981-08-28 ZA ZA815985A patent/ZA815985B/xx unknown
- 1981-08-28 ZA ZA815986A patent/ZA815986B/xx unknown
- 1981-08-28 ZA ZA815984A patent/ZA815984B/xx unknown
- 1981-09-07 IN IN1001/CAL/81A patent/IN157589B/en unknown
- 1981-09-07 FR FR8116954A patent/FR2490016B1/fr not_active Expired
- 1981-09-07 JP JP56140835A patent/JPS5779673A/ja active Pending
- 1981-09-07 IE IE2061/81A patent/IE52205B1/en not_active IP Right Cessation
- 1981-09-07 JP JP56140830A patent/JPS5778183A/ja active Pending
- 1981-09-07 ES ES505266A patent/ES8304612A1/es not_active Expired
- 1981-09-07 SE SE8105275A patent/SE455553B/sv not_active IP Right Cessation
- 1981-09-07 GB GB8126965A patent/GB2083702B/en not_active Expired
- 1981-09-07 KR KR1019810003326A patent/KR860002031B1/ko not_active Expired
- 1981-09-07 IL IL63752A patent/IL63752A/xx not_active IP Right Cessation
- 1981-09-07 NL NLAANVRAGE8104137,A patent/NL190256C/xx not_active IP Right Cessation
- 1981-09-07 JP JP56140836A patent/JPS5779674A/ja active Granted
- 1981-09-07 JP JP56140834A patent/JPS5779672A/ja active Pending
- 1981-09-07 IT IT23826/81A patent/IT1195053B/it active
- 1981-09-07 DE DE3135393A patent/DE3135393C2/de not_active Expired
- 1981-09-07 JP JP56140831A patent/JPS5778184A/ja active Pending
- 1981-09-07 PH PH26164A patent/PH19596A/en unknown
- 1981-09-08 AU AU75017/81A patent/AU541974B2/en not_active Expired
- 1981-09-08 BR BR8105745A patent/BR8105745A/pt not_active IP Right Cessation
- 1981-09-08 CA CA000385391A patent/CA1192818A/en not_active Expired
-
1984
- 1984-03-06 PH PH30345A patent/PH19569A/en unknown
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR860002031B1 (ko) | 광응답 비정질 합금을 최적화하는 방법 및 디바이스 | |
| US4522663A (en) | Method for optimizing photoresponsive amorphous alloys and devices | |
| EP0104907B1 (en) | Method of making amorphous semiconductor alloys and devices using microwave energy | |
| US4615905A (en) | Method of depositing semiconductor films by free radical generation | |
| US4441113A (en) | P-Type semiconductor material having a wide band gap | |
| US4664937A (en) | Method of depositing semiconductor films by free radical generation | |
| US4504518A (en) | Method of making amorphous semiconductor alloys and devices using microwave energy | |
| US4492810A (en) | Optimized doped and band gap adjusted photoresponsive amorphous alloys and devices | |
| KR890000478B1 (ko) | 비정질합금의 제조방법 | |
| KR890004497B1 (ko) | 다중 셀의 감광성 비정질 합금 및 소자 | |
| JPH073880B2 (ja) | 半導体デバイス | |
| US4954182A (en) | Multiple cell photoresponsive amorphous photo voltaic devices including graded band gaps | |
| US4891074A (en) | Multiple cell photoresponsive amorphous alloys and devices | |
| US4485389A (en) | Amorphous semiconductors equivalent to crystalline semiconductors | |
| KR890000479B1 (ko) | 광응답 비정질 합금 제조방법 및 그 합금과 그로부터 만든 디바이스 | |
| US4605941A (en) | Amorphous semiconductors equivalent to crystalline semiconductors | |
| EP0093513A1 (en) | Compensated amorphous silicon solar cell and method of fabrication thereof | |
| EP0058543B1 (en) | Photoresponsive amorphous semiconductor alloys | |
| US4847215A (en) | Method for forming silicon carbide semiconductor film | |
| US4469715A (en) | P-type semiconductor material having a wide band gap | |
| EP0093514A1 (en) | Amorphous silicon solar cell incorporating an insulating layer to suppress back diffusion of holes into an N-type region and method of fabrication thereof | |
| KR900005566B1 (ko) | 광응답 비정질 게르마늄합금 제조방법 및 그 합금으로 만든 디바이스 | |
| US4701343A (en) | Method of depositing thin films using microwave energy | |
| US4689645A (en) | Current control device | |
| US4745000A (en) | Method of fabricating electrostatic drums using microwave energy |