DE3105819C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3105819C2
DE3105819C2 DE3105819A DE3105819A DE3105819C2 DE 3105819 C2 DE3105819 C2 DE 3105819C2 DE 3105819 A DE3105819 A DE 3105819A DE 3105819 A DE3105819 A DE 3105819A DE 3105819 C2 DE3105819 C2 DE 3105819C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
amorphous
film
layer
type
solar cell
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 - Lifetime
Application number
DE3105819A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3105819A1 (de
Inventor
Yutaka Nara Jp Yamauchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of DE3105819A1 publication Critical patent/DE3105819A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3105819C2 publication Critical patent/DE3105819C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/074—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a heterojunction with an element of Group IV of the Periodic Table, e.g. ITO/Si, GaAs/Si or CdTe/Si solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H01L31/03921—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/075—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PIN type, e.g. amorphous silicon PIN solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine amorphe Dünnschicht-Solarzelle mit pin-Heteroübergangsstruktur, deren Eigenschaften durch die kombinierte Verwendung von wenigstens mehr als zwei Typen von amorphen Halbleitermaterialien verbessert sind.
In den letzten Jahren wurde die wirksame Verwendung von Sonnenenergie in die Praxis umgesetzt. Dazu wurden amorphe Solarzellen unter Verwendung von amorphen Siliciumhalbleiterfilmen entwickelt, um die Kosten für die Solarzellen zu verringern.
Als solche Typen von amorphen Filmsolarzellen wurden Filmsolarzellen aus Silicium und Wasserstoff durch Glühentladung von Monosilan (SiH₄)-Gas als Hauptkomponente und Filmsolarzellen mit Silicium, Fluor und Wasserstoff durch Glühentladungsverfahren von Siliciumtetrafluorid (SiF₄)-Gas als Hauptkomponente hergestellt.
Die amorphen Filmsolarzellen liegen in verschiedenen Arten von Konstruktionen vor, z. B. als pin-Typ, als Schottky-Konstruktion und als MIS-Konstruktion. Die Konstruktion vom pin-Typ ist für die Herstellung von Solarzellen vom Filmtyp wegen niedriger Kosten gegenüber den anderen Konstruktionen erwünscht. Der Grund dafür ist der, daß die parallele Serienverbindung der Einheitselemente leichter auf derselben Grundplatte durchgeführt werden kann. Zur Konstruktion einer Filmsolarzelle vom pin-Typ ist es wünschenswert, amorphe Halbleiter vom p-Typ, vom i (reinen)-Typ und vom n-Typ zu verwenden. Die z. Zt. entwickelten a-Si : F : H-Filme können amorphe Siliciumhalbleiter werden, die außerordentlich überlegen als i-Typ oder n-Typ-Halbleiter sind. Es wurde jedoch experimentell festgestellt, daß der a-Si : F : H-Film schwierig zu einem p-Typ-Halbleiter, der überlegen auf dem elektrooptischen Gebiet ist, werden kann, wenn eine Verunreinigung vom p-Typ wie Bor (B) o. dgl. ihm zugesetzt werden.
Die Solarzelle aus einem amorphen Film von kleiner Fläche unter Verwendung von a-Si : H weist in der Schottky-Konstruktion einen photoelektrischen Umwandlungswirkungsgrad von 5,5% und in der pin-Konstruktion von 4,5% auf. Die Solarzelle aus einem amorphen Film unter Verwendung von a-Si : F : H hat in der Schottky-Konstruktion einen Wirkungsgrad von 5,6% oder mehr.
Aus der Publikation von B. L. Sharma, R. K. Purohit, Semiconductor Heterojunctions, Pergamon Press, Oxford, 1974, S. 167-169 ist es bekannt, Heteroübergänge zwischen III/V-Halbleitermaterialien und Silicium zu bilden. Die Publikation legt allerdings nicht nahe, diese Materialien in speziellen amorphen Dünnschicht-Solarzellen einzusetzen.
IEEE Transactions on Electron Devices, Bd. ED-24, 1977 beschreibt auf Seite 451, linke Spalte, Zeilen 1 bis 5, eine Solarzelle mit pin-Übergangsstruktur, bestehend aus einer p-dotierten Galliumarsenidschicht (III/V-Halbleiter), einer hierauf aufgebrachten undotierten Schicht aus α-Silicium und einer hierauf angebrachten Schicht aus phosphordotiertem α-Silicium. Diese Druckschrift gibt allerdings keine Hinweise darauf, die verschiedenen im vorliegenden Anspruch genannten Bestandteile so miteinander zu kombinieren, daß eine gezielte Auswahl der optischen Bandlücken getroffen werden kann. Auch gibt die Druckschrift keine Hinweise darauf, mittels welches Verfahrens die undotierte α-Siliciumschicht aufgebracht worden ist.
Die Publikation Appl. Phys. Lett., Bd. 35, 1979, S. 187-189 verweist in ihrer Beschreibungseinleitung auf eine weitere Literaturstelle, aus der es bekannt ist, daß eine Kombination einer Siliciumlegierung mit Si : F : H zu einem Produkt führt, das die bislang geringste bekannte Dichte lokaler Zustände in einer Größenordnung von 10¹⁶ cm-3 eV-1 aufweist. Obgleich die Publikation selbst Solarzellen des pin-Übergangstyps beschreibt, gibt sie dem Fachmann doch keinen Hinweis darauf, die in der vorliegenden Erfindung beschriebenen III/V-Halbleiterschichten und amorphen Si : H-Schichten bzw. amorphen Si : F : H-Schichten zu kombinieren, um eine Auswahl an optischen Bandlücken zu erhalten.
US-A-40 64 521 beschreibt in Fig. 5 in Verbindung mit Spalte 7 eine Solarzelle mit pin-Bauweise, die einen Homoübergang aufweist. Der Beschreibung zu Fig. 5 in Spalte 7, Zeile 27 bis Spalte 9, Zeile 28 ist jedoch kein Hinweis zu entnehmen, der den Fachmann veranlaßt, die bordotierte Siliciumschicht gegen eine amorphe Schicht aus III/V-Halbleiter zu substituieren. Weiterhin erhält der Fachmann auch keinen Hinweis darauf, bestimmte III/V-Halbleiterschichten mit bestimmten Si : H-Schichten oder Si : F : H-Schichten derart zu einer Solarzelle zu kombinieren, daß hierdurch gezielt eine Auswahl der optischen Bandlücken erreicht werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine amorphe Dünnschicht-Solarzelle zur Verfügung zu stellen, mit deren Hilfe es möglich ist, die Materialien der p- oder n-dotierten III/V-Halbleiterschicht einerseits und die Materialien der amorphen Si : H-Schicht oder Si : F : H-Schicht andererseits so zu kombinieren, daß eine geeignete Auswahl der optischen Bandlücken erfolgen kann. Dies ermöglicht eine größere Freiheit bei der Bauteil-Konstruktion von Apparaten und Vorrichtungen. Weiterhin ist es ein Ziel der Erfindung, eine amorphe Dünnschicht-Solarzelle vom pin-Typ unter Verwendung eines a-Si : F : H-Films oder eines a-Si : H-Films als i-Typ oder n-Typ-Halbleiter zu schaffen, um die Eigenschaften von amorphen Dünnschicht-Solarbatterien zu verbessern, wobei ein III/V-Gruppen amorpher Halbleiter verwendet wird, der elektrooptisch als p-Typ oder n-Typ-Halbleiter überlegen ist.
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung eine amorphe Dünnschicht-Solarzelle mit pin-Heteroübergangsstruktur
  • - mit einer auf einer Grundplatte aus Glas aufgebrachten ersten Schicht, die aus amorphen p- oder n-dotierten Bornitrid (a-BN), a-BP, a-AlN, a-AlP, a-GaN, a-GaP, a-GaAs, a-InN, a-InP, a-InAs oder a-InSb oder aus deren Legierungen besteht, welche durch Glühentladungsverfahren, ein Kathodenzerstäuberverfahren oder ein Ionenplattierungsverfahren hergestellt worden ist,
  • - mit einer zweiten Schicht aus einem Halbleiter des i-Typs aus a-Si : F : H oder a-Si : H und
  • - mit einer entgegengesetzt zur ersten Schicht dotierten dritten Schicht.
Das amorphe III/V-Halbleitermaterial ist aus den Elementen (B, Al, Ga, In) der IIIB-Gruppe und den Elementen (N, P, As, Sb) der VB-Gruppe des Periodischen Systems oder Legierungen dieser, wie z. B. a-BGaP, a-GaInP oder dgl., zusammengesetzt und wird durch die Glühentladungsmethode, die Kathodenzerstäubungsmethode oder Sputtermethode oder das Ionenplattieren oder Ionenbeschichtungsverfahren hergestellt.
Der optische Bandabstand des a-Si : H-Films und des a-Si : F : H-Films beträgt 1,55 eV bzw. 1,65 eV. Andererseits beträgt der Bandabstand des a-BP-Films der III/V-Verbindung etwa 2,1 eV und des a-InP-Films etwa 1,3 eV. Die Kombination der verschiedenen Bauelemente erlaubt demnach die Auswahl der optischen Bandlücken, wobei eine größere Freiheit in der Konstruktion und Planung der amorphen Dünnschicht-Solarzellen ermöglicht wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung beschrieben. Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch eine amorphe Dünnschicht-Solarzelle mit pin-Heteroübergangsstruktur aus
Glas/ITO/p⁺-a-BP/i-a-Si : F : H/n⁺-a-Si : F : H/Al-Ag/Si-O-N.
Beispiel 1
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung veranschaulicht dieses Beispiel die Herstellung einer amorphen Dünnschichtsolarzelle mit Heteroübergangsstruktur. Eine Gitterelektrode 2 aus Cr-Au/Ag wird auf eine transparente Grundplatte 1 mit Hilfe einer Maske durch eine Elektronenstrahl-Verdampfungsapparatur aufgedampft. Dann wird eine transaparente In₂O₃-SnO₂-Elektrode (ITO) 3 in einer Dicke von etwa 70 nm durch eine Kathodenzerstäubungsapparatur mit einem In-Sn-Metall als Target gebildet. Der Frontwiderstand zu dieser Zeit beträgt 20 bis 30 Ohm/ und der Lichtdurchlässigkeitsfaktor ist 89% oder mehr im sichtbaren Bereich.
Dann wird die Grundplatte in eine Plasma CVD-Apparatur gestellt. Ein a-BP-Film 4 wird in einer Dicke von 10 bis 60 nm bei einer Basisplattentemperatur von 350°C und einem Gasdruck von 65 bis 260 Pa und einer Hochfrequenz-Stromquelle von 100 Watt gebildet, wobei gemischte Gase (z. B. PH₃/H₂=40 ccm/Min., B₂H₆/H₂=50 ccm pro Min.) von Phosphin und Wasserstoffgas (PH₃/H₂ 5% Konzentration) und Diborangas und Wasserstoffgas (B₂H₆/H₂ 5% Konzentration) verwendet werden. Das a-BP wird ein amorpher Halbleiter vom p-Typ wegen der kontrollierten Einwirkung der Rohmaterialgasverhältnisse von PH₃ und B₂H₆, und die Wachsgeschwindigkeit beträgt 0,005 bis 0,04 nm/Sek. Der a-BP-Film 4 ist ein transparenter, leicht brauner Film.
Dann wird ein amorpher, Fluor enthaltender Siliciumfilm a-Si : F : H) 5 in einer Dicke von 500 bis 1000 nm mit Hilfe einer Plasma-CVD-Apparatur hergestellt, wobei die folgenden Bedingungen eingehalten werden: 50 ccm/Min. Fließgeschwindigkeit, Temperatur der Basisplatte 350°C, Hochfrequenzstrom-Quelle 100 Watt und Gasdruck 130 Pa. Das Rohmaterial für den a-Si : F : H-Film ist ein Gasgemisch (Mischverhältnis 9 : 1) von Siliciumtetrafluorid (SiF₄)-Gas und Wasserstoff. Der Film hat eine Wachstumsgeschwindigkeit von 0,1-0,4 nm/Sek. und ist elektrisch ein reiner (i) Typ. Zusätzlich wird sodann ein Dotierungsmittel vom n-Typ, d. h. das Phosphin (PH₃/H₂-Konzentration 0,1%) in einer Menge von 0,1 bis 1%, dem Siliciumtetrafluorid (SiF₄/H₂)-Gas zugegeben, um einen a-Si : F : H-Film 6 vom n⁺-Typ in einer Dicke von 30 bis 50 nm zu bilden. Eine Al/Ag-Elektrode 7 wird in einer Dicke von 1-5 µm durch eine Elektronenstrahl-Aufdampfapparatur gebildet. Schließlich wird ein Siliciumoxinitrid-Film 8 (SixOyNz, 1-15% o bezogen auf N) in einer Dicke von 70 bis 150 nm mit Hilfe einer Plasma-CVD-Apparatur gebildet, um die Passivierung der Solarzelle durchzuführen. Die Materialien des Siliciumoxinitrid-Films sind Silangas (SiH₄/H₂), Ammoniak (NH₃) und Stickstoffoxid (N₂O). Der Siliciumoxinitrid-Film wurde unter den Bedingungen von 50 Watt Hochfrequenzstrom, 350°C Basisplatten-Temperatur und 130-260 Pa Gasdruck hergestellt.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird während der Herstellung des a-BP-Films 4 vom p-Typ Dimethylzink ((CH₃)₂Zn) in einer Menge von 0,1 bis 1% mit Hilfe von einperlendem H₂-Gas zu dem Rohmaterialgas PH₃/H₂, B₂H₆/H₂ zugeführt, um die Glühentladung durchzuführen, wobei der a-BP-Film vom p⁺-Typ mit dem gegebenen niedrigen Widerstand erhalten wird. Ebenso wird auf ähnliche Weise Siliciumtetrafluorid (SiF₄)-Gas in einer Menge von 0,05 bis 1% den Rohmaterialgasen PH₃/H₂ und B₂H₆/H₂ zugegeben, um die Glühentladung durchzuführen, wobei der a-BP-Film vom n⁺-Typ mit dem gegebenen niedrigen Widerstand erhalten wird.
Die Solarzelle mit pin-Heteroübergangsstruktur von
ITO/p⁺a-BP/i-a-Si : F : H/n⁺-a-Si : F : H/Al-Ag
lieferte eine Leerlaufspannung von 0,75 V, einen Kurzschlußstrom von 15 mA/cm², einen Füllfaktor FF=0,53 und einen Wirkungsgrad von η =5,9% unter dem solaren Licht AMI.
Beispiel 2
Dieses Beispiel betrifft eine ähnliche Solarzellenkonstruktion mit pin-Heteroübergangsstruktur wie Beispiel 1, wobei eine Solarzelle mit einer Schicht 6 aus n⁺-a-InP als III/V-Verbindung beschrieben wird.
Die a-InP-Schicht vom n-Typ wird durch die Plasma-CVD-Methode unter Verwendung von Phosphin und Wasserstoffgas (PH₃/H₂-Konzentration 5-10%) und Triethylindium ((C₂H₅)₃In) hergestellt.
Die Beziehungen zwischen dem Dotierungsmittel und dem Rohmaterialgas des amorphen III/V-Halbleiters, der durch die Glühentladungsmethode hergestellt wird, ist aus der folgenden Tabelle ersichtlich.
Der oben beschriebene amorphe Film einer III/V-Verbindung wird elektrisch ein n⁺-Typ oder p⁺-Typ und kann, wenn gewünscht, die n⁺-Schicht oder p⁺-Schicht der amorphen Dünnschicht-Solarzelle mit pin-Heteroübergangsstruktur bilden.
Als Verfahren zur Herstellung der amorphen Schichten der III/V-Halbleiter ist die Plasma-CVD-Methode durch die Glühentladung vorstehend beschrieben worden. Jeder dieser Filme kann aber auch durch die Sputtermethode, die reaktive Sputtermethode oder die Ionenplattierungsmethode hergestellt werden.

Claims (1)

  1. Amorphe Dünnschicht-Solarzelle mit pin-Heteroübergangsstruktur
    • - mit einer auf einer Grundplatte aus Glas aufgebrachten ersten Schicht, die aus amorphen p- oder n-dotierten Bornitrid (a-BN), a-BP, a-AlN, a-AlP, a-GaN, a-GAP, a-GaAs, a-InN, a-InP, a-InAs oder a-InSb oder aus deren Legierungen besteht, welche durch Glühentladungsverfahren, ein Kathodenzerstäuberverfahren oder ein Ionenplattierungsverfahren hergestellt worden ist,
    • - mit einer zweiten Schicht aus einem Halbleiter des i-Typs aus a-Si : F : H oder a-Si : H und
    • - mit einer entgegengesetzt zur ersten Schicht dotierten dritten Schicht.
DE19813105819 1980-02-19 1981-02-18 Amorphe filmsolarzelle Granted DE3105819A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1995180A JPS56116673A (en) 1980-02-19 1980-02-19 Amorphous thin film solar cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3105819A1 DE3105819A1 (de) 1981-12-10
DE3105819C2 true DE3105819C2 (de) 1990-01-04

Family

ID=12013501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813105819 Granted DE3105819A1 (de) 1980-02-19 1981-02-18 Amorphe filmsolarzelle

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4365107A (de)
JP (1) JPS56116673A (de)
DE (1) DE3105819A1 (de)

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0066787B1 (de) * 1981-05-29 1989-11-15 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Verfahren zur Herstellung von Halbleitern aus amorphem Silizium
US4490208A (en) * 1981-07-08 1984-12-25 Agency Of Industrial Science And Technology Method of producing thin films of silicon
JPS5831585A (ja) * 1981-08-19 1983-02-24 Sanyo Electric Co Ltd 受光装置
US4379943A (en) * 1981-12-14 1983-04-12 Energy Conversion Devices, Inc. Current enhanced photovoltaic device
US4536459A (en) * 1982-03-12 1985-08-20 Canon Kabushiki Kaisha Photoconductive member having multiple amorphous layers
US4490454A (en) * 1982-03-17 1984-12-25 Canon Kabushiki Kaisha Photoconductive member comprising multiple amorphous layers
JPS59218732A (ja) * 1983-05-26 1984-12-10 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd 半導体保護膜形成方法
US4761300A (en) * 1983-06-29 1988-08-02 Stauffer Chemical Company Method of vacuum depostion of pnictide films on a substrate using a pnictide bubbler and a sputterer
US6784033B1 (en) 1984-02-15 2004-08-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for the manufacture of an insulated gate field effect semiconductor device
JPS616874A (ja) * 1984-06-20 1986-01-13 Sanyo Electric Co Ltd 光起電力素子
JPH0752718B2 (ja) 1984-11-26 1995-06-05 株式会社半導体エネルギー研究所 薄膜形成方法
US6786997B1 (en) 1984-11-26 2004-09-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Plasma processing apparatus
US6230650B1 (en) 1985-10-14 2001-05-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Microwave enhanced CVD system under magnetic field
US6673722B1 (en) 1985-10-14 2004-01-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Microwave enhanced CVD system under magnetic field
KR910003742B1 (ko) * 1986-09-09 1991-06-10 세미콘덕터 에너지 라보라터리 캄파니 리미티드 Cvd장치
US5427824A (en) * 1986-09-09 1995-06-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. CVD apparatus
JP2686263B2 (ja) * 1987-11-19 1997-12-08 株式会社日立製作所 放射線検出素子
EP0317350B1 (de) * 1987-11-20 1995-06-21 Canon Kabushiki Kaisha Photovoltaisches PIN-Bauelement, Tandem-und Triple-Zellen
DE3903699A1 (de) * 1988-02-08 1989-08-17 Ricoh Kk Bildsensor
EP0377940B1 (de) * 1989-01-13 1994-11-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Verbindungshalbleiter, denselben anwendendes Halbleiter-Bauelement und Herstellungsverfahren des Halbleiter-Bauelementes
US5007971A (en) * 1989-01-21 1991-04-16 Canon Kabushiki Kaisha Pin heterojunction photovoltaic elements with polycrystal BP(H,F) semiconductor film
JPH02192771A (ja) * 1989-01-21 1990-07-30 Canon Inc 光起電力素子
JP2744270B2 (ja) * 1989-01-21 1998-04-28 キヤノン株式会社 光起電力素子
US5002617A (en) * 1989-01-21 1991-03-26 Canon Kabushiki Kaisha Pin heterojunction photovoltaic elements with polycrystal AlAs(H,F) semiconductor film
US5002618A (en) * 1989-01-21 1991-03-26 Canon Kabushiki Kaisha Pin heterojunction photovoltaic elements with polycrystal BAs(H,F) semiconductor film
JP2829653B2 (ja) * 1989-01-21 1998-11-25 キヤノン株式会社 光起電力素子
JP2744269B2 (ja) * 1989-01-21 1998-04-28 キヤノン株式会社 光起電力素子
CA2070708C (en) * 1991-08-08 1997-04-29 Ichiro Kasai Visible and infrared indium antimonide (insb) photodetector with non-flashing light receiving surface
US5501745A (en) * 1994-05-31 1996-03-26 Southwest Research Institute Low temperature method for making a photovoltaic material
WO2001073865A2 (en) * 2000-03-24 2001-10-04 Cymbet Corporation Continuous processing of thin-film batteries and like devices
AU2003243467A1 (en) * 2002-06-11 2003-12-22 The State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon St Polycrystalline thin-film solar cells
WO2004012276A1 (ja) * 2002-07-29 2004-02-05 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology 窒素を含む熱電変換材料
US20060162767A1 (en) * 2002-08-16 2006-07-27 Angelo Mascarenhas Multi-junction, monolithic solar cell with active silicon substrate
JP4278615B2 (ja) * 2002-10-15 2009-06-17 シャープ株式会社 色素増感型太陽電池及び色素増感型太陽電池モジュール
US7603144B2 (en) 2003-01-02 2009-10-13 Cymbet Corporation Active wireless tagging system on peel and stick substrate
US6906436B2 (en) * 2003-01-02 2005-06-14 Cymbet Corporation Solid state activity-activated battery device and method
US7294209B2 (en) 2003-01-02 2007-11-13 Cymbet Corporation Apparatus and method for depositing material onto a substrate using a roll-to-roll mask
US7211351B2 (en) 2003-10-16 2007-05-01 Cymbet Corporation Lithium/air batteries with LiPON as separator and protective barrier and method
CN1957487A (zh) 2004-01-06 2007-05-02 Cymbet公司 具有一个或者更多个可限定层的层式阻挡物结构和方法
JP4063802B2 (ja) * 2004-08-04 2008-03-19 シャープ株式会社 光電極
KR101387855B1 (ko) 2005-07-15 2014-04-22 사임베트 코퍼레이션 연질 및 경질 전해질층을 가진 박막 배터리 및 그 제조방법
US7776478B2 (en) 2005-07-15 2010-08-17 Cymbet Corporation Thin-film batteries with polymer and LiPON electrolyte layers and method
CN101355109A (zh) * 2007-07-26 2009-01-28 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 太阳能电池组件及其制造设备
US9853325B2 (en) 2011-06-29 2017-12-26 Space Charge, LLC Rugged, gel-free, lithium-free, high energy density solid-state electrochemical energy storage devices
US11527774B2 (en) 2011-06-29 2022-12-13 Space Charge, LLC Electrochemical energy storage devices
US10601074B2 (en) 2011-06-29 2020-03-24 Space Charge, LLC Rugged, gel-free, lithium-free, high energy density solid-state electrochemical energy storage devices
US11996517B2 (en) 2011-06-29 2024-05-28 Space Charge, LLC Electrochemical energy storage devices
US20150122329A1 (en) * 2011-11-07 2015-05-07 International Business Machines Corporation Silicon heterojunction photovoltaic device with non-crystalline wide band gap emitter
US9018517B2 (en) 2011-11-07 2015-04-28 International Business Machines Corporation Silicon heterojunction photovoltaic device with wide band gap emitter
TWI506807B (zh) * 2012-02-03 2015-11-01 Chia Gee Wang 太陽能電池製造方法
CN102864439B (zh) * 2012-09-03 2014-04-02 东方电气集团(宜兴)迈吉太阳能科技有限公司 一种制备具有抗pid效应的减反射膜的方法
CN104617167A (zh) * 2013-11-01 2015-05-13 国际商业机器公司 形成光伏器件的方法以及光伏器件
EP3762989A4 (de) 2018-03-07 2021-12-15 Space Charge, LLC Dünnfilm-festkörper-energiespeichervorrichtungen

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4064521A (en) * 1975-07-28 1977-12-20 Rca Corporation Semiconductor device having a body of amorphous silicon
US4264962A (en) * 1978-02-07 1981-04-28 Beam Engineering Kabushiki Kaisha Small-sized electronic calculator
DE3032158A1 (de) * 1979-08-30 1981-04-02 Plessey Overseas Ltd., Ilford, Essex Solarzelle

Also Published As

Publication number Publication date
DE3105819A1 (de) 1981-12-10
JPS56116673A (en) 1981-09-12
JPS6239550B2 (de) 1987-08-24
US4365107A (en) 1982-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3105819C2 (de)
DE69217287T2 (de) Photovoltische Vorrichtung mit mehreren Übergängen und Herstellungsverfahren
EP0025872B1 (de) Halbleiterbauelement für die Umsetzung solarer Strahlung in elektrische Energie
DE3686605T2 (de) Photovoltaische duennfilmvorrichtung.
DE4408791B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Siliciumoxidhalbleiterfilms
DE4010302B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer fotovoltaischen Einrichtung
DE3048857A1 (de) Verfahren zum herstellen von amorphem silicium und nach diesem verfahren hergestellte vorrichtung
DE3426338C2 (de)
DE102004031950A1 (de) Halbleiter/Elektroden-Kontaktstruktur und eine solche verwendendes Halbleiterbauteil
DE4004559A1 (de) Photovoltaisches halbleiterelement
DE10106491A1 (de) Fotoelektrischer Wandler
DE102010006314A1 (de) Photovoltaische Mehrfach-Dünnschichtsolarzelle
DE2711365C2 (de)
DE3135411C2 (de) Fotoempfindliche Anordnung mit übereinanderliegenden pin-Schichten eines amorphen Siliciumlegierungsmaterials
DE2818261A1 (de) Halbleiter-solarzelle und verfahren zu ihrer herstellung
DE3614546A1 (de) Amorphe solarzelle
DE3936666A1 (de) Geschichtete photovoltaische vorrichtung mit antireflexschicht
DE102012211296A1 (de) Verbesserungen der Leistung von III/V-Heteroübergangs-Solarzellen
DE102012104140A1 (de) Verbesserte Emitterstruktur und Verfahren zur Herstellung einer Silicium-Solarzelle mit Heteroübergang
DE3420887A1 (de) Solarzelle
DE3851402T2 (de) Integrierte sonnenzelle und herstellungsverfahren.
DE69033643T2 (de) Erhöhung des Kurzschlussstroms durch Benutzung einer n-Schicht mit grosser Bandlücke in p-i-n photovoltaischen Zellen aus amorphem Silizium
DE3234678C2 (de)
DE102016116192B3 (de) Photovoltaikmodul mit integriert serienverschalteten Stapel-Solarzellen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2818262A1 (de) Gaas-gaalas-solarzelle und verfahren zu ihrer herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee