FR2638900A1 - Dispositif photovoltaique a empilement, comportant une couche anti-reflexion - Google Patents
Dispositif photovoltaique a empilement, comportant une couche anti-reflexion Download PDFInfo
- Publication number
- FR2638900A1 FR2638900A1 FR8914439A FR8914439A FR2638900A1 FR 2638900 A1 FR2638900 A1 FR 2638900A1 FR 8914439 A FR8914439 A FR 8914439A FR 8914439 A FR8914439 A FR 8914439A FR 2638900 A1 FR2638900 A1 FR 2638900A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- film
- semiconductor layer
- photovoltaic
- semiconductor
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 154
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 5
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 15
- 239000010408 film Substances 0.000 description 304
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 74
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 74
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 68
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 description 30
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 24
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 10
- HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N diethylzinc Chemical compound CC[Zn]CC HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 10
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 9
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 8
- ALCDAWARCQFJBA-UHFFFAOYSA-N ethylselanylethane Chemical compound CC[Se]CC ALCDAWARCQFJBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052986 germanium hydride Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 8
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 8
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 6
- 229910021431 alpha silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910004014 SiF4 Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 4
- ILXWFJOFKUNZJA-UHFFFAOYSA-N ethyltellanylethane Chemical compound CC[Te]CC ILXWFJOFKUNZJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 4
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 229910006160 GeF4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 3
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 3
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 3
- PPMWWXLUCOODDK-UHFFFAOYSA-N tetrafluorogermane Chemical compound F[Ge](F)(F)F PPMWWXLUCOODDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 101100386054 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) CYS3 gene Proteins 0.000 description 2
- 229910006990 Si1-xGex Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910007020 Si1−xGex Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910003816 SiH2F2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004473 SiHF3 Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004125 X-ray microanalysis Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N arsane Chemical compound [AsH3] RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000070 arsenic hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N difluoromethane Chemical compound FCF RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MGNHOGAVECORPT-UHFFFAOYSA-N difluorosilicon Chemical compound F[Si]F MGNHOGAVECORPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- VGRFVJMYCCLWPQ-UHFFFAOYSA-N germanium Chemical compound [Ge].[Ge] VGRFVJMYCCLWPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 101150035983 str1 gene Proteins 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATVLVRVBCRICNU-UHFFFAOYSA-N trifluorosilicon Chemical compound F[Si](F)F ATVLVRVBCRICNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-VVKOMZTBSA-N Dideuterium Chemical compound [2H][2H] UFHFLCQGNIYNRP-VVKOMZTBSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006113 GeCl4 Inorganic materials 0.000 description 1
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 101100439661 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) chr4 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910006992 Si1-xCx Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007260 Si2F6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003910 SiCl4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003824 SiH3F Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020165 SiOc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017872 a-SiO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001632 barium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZHPNWZCWUUJAJC-UHFFFAOYSA-N fluorosilicon Chemical compound [Si]F ZHPNWZCWUUJAJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N selane Chemical compound [SeH2] SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000058 selane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- IEXRMSFAVATTJX-UHFFFAOYSA-N tetrachlorogermane Chemical compound Cl[Ge](Cl)(Cl)Cl IEXRMSFAVATTJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000002235 transmission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- SDNBGJALFMSQER-UHFFFAOYSA-N trifluoro(trifluorosilyl)silane Chemical compound F[Si](F)(F)[Si](F)(F)F SDNBGJALFMSQER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
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
- H01L31/075—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
- H01L31/076—Multiple junction or tandem 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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
- H01L31/02168—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties for the 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
- H01L31/1828—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof the active layers comprising only AIIBVI compounds, e.g. CdS, ZnS, CdTe
- H01L31/1832—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof the active layers comprising only AIIBVI compounds, e.g. CdS, ZnS, CdTe comprising ternary compounds, e.g. Hg Cd Te
-
- 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
- H01L31/202—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 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
- H01L31/18—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
- H01L31/202—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 including only elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L31/204—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 including only elements of Group IV of the Periodic Table including AIVBIV alloys, e.g. SiGe, SiC
-
- 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
- Y02E10/547—Monocrystalline 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
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
L'invention concerne un dispositif photovoltaque du type à empilement. Ce dispositif comprend un empilement d'éléments photovoltaques dans lequel des couches semiconductrices a et b ayant des indices de réfraction n de valeurs respectives na et nb définissent entre elles une interface dans laquelle une couche semiconductrice c est insérée comme couche anti-réflexion; cette dernière comprend un film semiconducteur dont les éléments constitutifs diffèrent, par leurs proportions, de ceux de la couche b; la couche c a un indice de réfraction égal à 2Rootna.nb et une épaisseur d égale à lambda/4n, où lambda est une longueur d'ondes maximale de la sensibilité spectrale d'un élément photovoltaque placé dans la direction de transmission de la lumière. Le dispositif photovoltaque de l'invention est doué de très bonnes propriétés photovoltaques et offre un haut rendement de conversion photo-électrique.
Description
La presente invention concerne un dispositif photovoltaique perfectionné à
empilement comportant une
couche anti-réflexion, qui est douée de propriétés photo-
voltaiques excellentes et qui offre un très bon rendement de conversion photo-électrique. La présente invention a plus particulièrement trait à un dispositif photovoltaique à empilement perfectionné, comprenant plusieurs éléments
photovoltaiques (cellules) et comportant une couche anti-
réflexion prévue à l'interface entre deux couches semi-
conductrices constitutives, qui possède d'excellentes propriétés photovoltaiques et qui offre un très bon
rendement de conversion photo-électrique.
Il a été proposé comme dispositif photo-
voltaïque pour des sources d'énergie d'appareillages
civils, de cellules solaires, etc., un dispositif photo-
voltaique utilisant une jonction pn formée par des impuretés en pointes ioniques ou diffusant thermiquement dans un substrat monocristallin, par exemple formé de silicium (Si) ou d'arséniure de gallium (GaAs), ou formé par croissance épitaxiale d'une couche dopée avec des impuretés sur un tel substrat monocristallin. Toutefois,
attendu que le dispositif utilise un substrat mono-
cristallin tel que décrit ci-dessus, son procédé de production nécessite une haute température dépassant 1000'C et qu'il est difficile de réaliser le substrat en une épaisseur de plusieurs centaines de micromètres ou moins, une réduction du prix de revient n'est pas facile à obtenir. Un dispositif photovoltaïque au silicium amorphe hydrogéné (désigné ci-après par l'abréviation "a-Si:H") proposé par D.E. Carlson en 1976 peut être produit par déposition d'une couche de a-Si:H d'une épaisseur de moins de 1 gm à une température inférieure à 300C sur un substrat peu coûteux tel que du verre et, en conséquence, on peut s'attendre à une remarquable réduction du prix de revient. A cette fin, diverses recherches ont
été entreprises.
En outre, la performance du dispositif a été
améliorée au cours des dernières années, dans une propor-
tion d'environ 10 à 12 % de rendement de conversion photo- électrique avec un dispositif de petite superficie, tel qu'on peut en appliquer à des cellules solaires pour
l'alimentation en énergie.
En outre, dans le dispositif photovoltaique à
a-Si:H (que l'on appellera ci-après "dispositif photo-
voltaique a système a-Si:H"), une structure capable d'utiliser une énergie dans la large plage des composantes de longueurs d'ondes de la lumière solaire peut encore être
obtenue efficacement par superposition de couches succes-
sives de différents espaces de bandes optiques (Eg) ou
différents types de conduction.
Les particularités du dispositif photovoltaique
à système a-Si:H seront décrites ci-dessous.
Comme le représente la figure 5, attendu que la lumière solaire présente un pic à une longueur d'onde d'environ 500 à 600 nm et qu'elle a des composantes dans la plage de 300 nm à 1500 nm, il est désirable pour une cellule solaire d'absorber les composantes de longueurs d'ondes dans une plage aussi large que possible. A ce propos, la région de longueurs d'ondes de lumière qui peut être absorbée dans une cellule solaire est généralement déterminée par de la lumière d'une longueur d'onde plus
courte que la lumière d'énergie correspondant à Eg.
Attendu qu'il existe une relation approximative entre l'énergie h > (unité: eV) et la longueur d'onde A (unité: nm) de la lumière, s'exprimant par la formule ≥ 1240/h), un semiconducteur de faible valeur Eg peut utiliser de la lumière de grande longueur d'onde. Par exemple, étant donné qu'une couche semiconductrice de type a-Si:H préparée en utilisant un monosilane (SiH4) comme matière gazeuse de départ par un procédé de décomposition par décharge luminescente (procédé DL) a une valeur Eg d'environ 1,7 eV, elle peut absorber la lumière solaire dans l'intervalle de longueur d'onde de 300 à 730 nm. En outre, un film semiconducteur du type a-SiGe:H prépare en utilisant du SiH4 gazeux et du germanométhane gazeux (GeH4) comme gaz de départ par le procéde DL est avantageux parce qu'il a une valeur Eg d'environ 1,4 eV et parce qu'il peut absorber de la lumière solaire d'une longueur d'onde de 300 à 885 nm et, en conséquence, des paires de lacunes électroniques devant être franchies deviennent grandes et on peut donc obtenir davantage de courant photo-électrique
en court-circuit (appelé ci-après "Isc").
Par ailleurs, étant donné qu'un film de a-SiC:H préparé à partir de SiH4 et de CH4 comme gaz de départ par le procédé DL a une valeur Eg d'environ 2,0 eV, qu'il ne peut absorber la lumière solaire que dans une plage de longueurs d'ondes de 300 à 620 nm et que la valeur Isc est faible, l'application à une cellule solaire réserve des
difficultés.
A ce propos, il existe comme facteur de détermination du rendement d'une cellule solaire, une tension en circuit ouvert (appelée ci-après "Voc") en plus de la valeur Isc. La valeur de Voc tend à croître lorsque la valeur Eg de la couche semiconductrice utilisée (en particulier une couche du type i) augmente. Par exemple, lorsqu'on utilise comme couche de type i un film de a-Si:H non dope, la valeur de Voc est d'environ 0,9 V, tandis que la valeur Voc est d'environ 0,7 V lorsqu'on utilise comme
couche du type i le film de a-SiGe:H non dopé mentionné ci-
dessus. En outre, si l'on utilise le film de a-SiC:H non dope, la valeur de Voc est d'environ 1,1 V. En conséquence, on constate que la tension est faible bien que le courant photo-électrique soit grand dans le film semiconducteur de faible valeur Eg. En revanche, dans un film semiconducteur de grande valeur Eg, bien que la tension soit haute et qu'il soit très intéressant qu'une grande énergie possédée par des photons de lumière de courtes longueurs d'ondes
puisse être utilisée efficacement, elle présente l'incon-
vénient de ne pas permettre l'absorption d'une lumière de plus grande longueur d'onde, et le courant photo-électrique
est faible.
En conséquence, des dispositifs photovoltaïques classiques ont en outre l'inconvénient que l'énergie de composantes d'une large plage de longueurs d'ondes dans la
lumière solaire ne peut pas être utilisée suffisamment.
Les commentaires qui précèdent ne sont pas uniquement en rapport avec des dispositifs photovoltaïques du système a-Si. On peut aussi reconnaitre une relation similaire entre la valeur Eg et des caractéristiques de cellules solaires dans les dispositifs photovoltaïques qui
utilisent d'autres types de matières semiconductrices.
E.D. Jackson a fait une suggestion en 1960 pour améliorer la situation exposée ci-dessus (voir le brevet
des Etats-Unis d'Amérique N 2 949 498). Dans sa proposi-
tion, plusieurs éléments photovoltaïques utilisant des matières semiconductrices de différentes valeurs Eg sont empiles dans un ordre tel que la valeur devienne plus faible depuis le côté de la lumière incidente et ces éléments sont entièrement reliés en série. Avec une telle constitution, de la lumière de courte longueur d'onde de
grande énergie est absorbée dans les éléments photo-
voltaiques en utilisant des semiconducteurs de grande valeur Eg, et l'énergie est efficacement exploitée comme tension. Par ailleurs, de la lumière de grande longueur d'onde qui ne peut pas être absorbée dans ces éléments
photovoltaïques est absorbée dans des éléments photovoltai-
ques utilisant des semiconducteurs de faible valeur Eg, en sorte que l'énergie de lumière de composantes de longueurs d'ondes rentrant dans une large plage de la lumière solaire est efficacement utilisée dans sa totalité. Toutefois, cette proposition utilise une structure compliquée dans laquelle trois sortes d'éléments photovoltaïques prépares indépendamment sont reliées en série par des câblages, et cela manque d'utilité pratique à cause du coût de la production, de la fiabilité, etc. En outre, des dispositifs photovoltaïques du type à empilement, dans lesquels plusieurs éléments photovoltaïques de type a-Si sont empilés, ont été proposés par les brevets japonais mis à l'inspection publique sous
les N Sho.55(1980)-111180 et Sho.55(1980)-125680.
Conformément à ces propositions, attendu que n'importe quel nombre désiré de couches a-Si:H peut être empilé comme couches ayant le type de conduction nécessaire et que rien n'oblige à'relier des éléments photovoltaïques individuels en série au moyen de câblages, une utilité pratique peut être satisfaite dans une certaine mesure. Toutefois, dans
ces propositions, le but n'était pas d'utiliser efficace-
ment l'énergie lumineuse en raison de la valeur Eg pour chacun des semiconducteurs des éléments photovoltaïques. De plus, les brevets japonais mis à l'inspection publique sous les N Sho.58(1983)-116779 et Sho.58(1983)-139478 ont proposé des dispositifs photovoltaiques à système a-Si:H dans lesquels des éléments photovoltaïques de valeur Eg différente sont empilés, mais ces propositions sont semblables à celles qui ont été faites par Jackson comme
décrit ci-dessus.
Aucun de ces dispositifs photovoltaïques à structure présentant un empilement (désignés ci-après par
l'expression "dispositif photovoltaique du type a empile-
ment") ne peut encore satisfaire suffisamment les carac-
téristiques d'un dispositif photovoltaïque, notamment le rendement de conversion photo-électrique, et beaucoup de
progrès restent encore à faire.
L'un des buts de la présente invention est de trouver un dispositif photovoltaïque de type à empilement perfectionné, dépourvu des problèmes exposés ci-dessus rencontrés dans les dispositifs photovoltaïques classiques de type à empilement, ayant d'excellentes caractéristiques en tant que dispositif photovoltaïque et un très haut
rendement de conversion photo-électrique.
La présente invention qui atteint l'objectif exposé ci-dessus comporte les deux aspects représentatifs
suivants.
Un aspect de la présente invention consiste à trouver un dispositif photovoltaïque de type à empilement
perfectionné qui comprend plusieurs éléments photo-
voltaiques empilés, dans lequel une couche semiconductrice (a) ayant un indice de réfraction (n) de valeur na et une couche semiconductrice (b) ayant un indice de réfraction (n) de valeur nb définissent entre elles une interface dans laquelle une couche semiconductrice (c) est insérée comme couche anti-réflexion, et la couche semiconductrice (c)
comprend un film semiconducteur dont les éléments consti-
tutifs ont un rapport de composition différent du rapport de composition des éléments constitutifs de la couche semiconductrice (b), dont l'indice de réfraction (n) a la valeur n=Jna.nb, et dont l'épaisseur (d) a la valeur d= /4n o à représente une longueur d'onde maximale de la sensibilité spectrale d'un élément photovoltaïque positionné dans la direction de transmission de la lumière. Un autre aspect de la présente invention est de proposer un dispositif photovoltaïque perfectionné de type à empilement comprenant plusieurs éléments photovoltaiques empilés, dans lequel une couche semiconductrice (a) d'indice de réfraction (n) égal à na et une couche semiconductrice (b) d'indice de réfraction (n) égal à nb définissent entre elles une interface dans laquelle une
couche semiconductrice (c) est insérée comme couche anti-
réflexion, et la couche semiconductrice (c) comprend un film semiconducteur ayant une composition élémentaire d'après laquelle d'autres élements sont ajoutés aux élements constitutifs de la couche semiconductrice (b), dont l'indice de réfraction (n) a la valeur n=Jna.nb, et dont l'épaisseur (d) a la valeur d=X/4n o 1 représente une longueur d'onde maximale de la sensibilité spectrale d'un élement photovoltaïque positionné dans la direction de
transmission de la lumière.
Conformément à la présente invention, attendu qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un quelconque appareil particulier de formation de films lorsque des films sont formés, et qu'une couche anti-réflexion idéale
du point de vue optique peut être introduite dans l'inter-
face entre différentes sortes de couches semiconductrices sans interruption de la formation de films, il est possible de réaliser un dispositif photovoltaique de type à
empilement ayant un grand rendement de conversion photo-
électrique, avec un faible coût de production.
La figure 1 représente une forme de réalisation d'un dispositif photovoltaïque du type à empilement, dans lequel trois éléments photovoltaïques du type p-i-n sont
empilés conformément à la présente invention.
La figure 2 est une forme de réalisation d'un dispositif photovoltaïque du type à empilement utilisant une couche semiconductrice en série ZnSe:H pour la cellule
supérieure conformément à la présente invention.
La figure 3 est une forme de réalisation d'un dispositif photovoltaïque de type à empilement classique dans lequel trois éléments photovoltaïques du type p-i-n
sont empilés.
La figure 4 est une courbe de sensibilité spectrale d'un dispositif photovoltaïque à empilement dans lequel sont empilés trois éléments photovoltaiques du type p-i-n. La figure 5 est un graphique illustrant la dépendance à l'égard de la longueur d'onde de l'intensité
de rayonnement de la lumière solaire.
La figure 6 est un schéma de principe d'un appareil de formation de films par décharge luminescente à couplage capacitif, utilisé pour réaliser des échantillons
dans les Essais et les Exemples décrits plus loin.
La figure 7 est un schéma d'ensemble d'un appareil de formation d'un film du type HR-CVD utilisé pour réaliser des échantillons dans les Essais et les Exemples
décrits plus loin.
La figure 8 est un schéma de principe d'un appareil de formation de films par pulvérisation réactive, utilisé pour réaliser des échantillons dans les Essais et
les Exemples décrits plus loin.
La présente invention a été réalisée sur la base de résultats obtenus dans les essais exposés ci-après,
effectués par la Demanderesse.
ESSAIS
La Demanderesse a effectué des études sur un dispositif photovoltaique à système a:Si:H préparé par empilage de trois éléments photovoltaiques comme représenté sur la figure 3. Sur la figure 3, un substrat 300 est une plaque en acier inoxydable. I1 est prévu, respectivement, sur le substrat 300 une cellule inférieure comprenant une couche semiconductrice 301 de type n constituée d'un film de a-Si:H du type n, une couche semiconductrice 302 de type i constituée d'un film de a-SiGe:H non dopé et une couche semiconductrice 303 de type p constituée d'un film de a- Si:H du type p, une cellule intermédiaire comprenant une couche semiconductrice 304 de type n constituée d'un film de a-Si:H de type n, une couche semiconductrice 305 de type i constituée d'un film de a-Si:H non dopé et une couche semiconductrice 306 de type p constituée d'un film de a-SiC:H du type p; une cellule supérieure comprenant une couche semiconductrice 307 du type n constituée d'un film de a-SiC:H de type n, une couche semiconductrice 308 du type i constituée d'un film de a-SiC:H non dopé et une couche semiconductrice 309 du type p constituée d'un film de a-SiC:H de type p; et une électrode transparente 310
constituée d'un film ITO.
A la suite d'études portant sur ce dispositif photovoltaïque, on a trouvé que les facteurs suivants étaient des facteurs importants pour améliorer les caractéristiques, (notamment la valeur Isc) du dispositif
photovoltaïque à empilement.
(1) Il est nécessaire d'ajuster l'épaisseur du film d'éléments photovoltaïques respectifs de manière que les valeurs Isc pour la cellule inférieure, la cellule intermédiaire et la cellule supérieure soient rendues pratiquement égales les unes aux autres lorsque les cellules sont empilées, parce que la valeur Isc totale est déterminée par l'élément photovoltaïque ayant la plus
faible valeur Isc parmi les trois éléments photovoltaïques.
(2) Il est nécessaire que l'épaisseur de la couche de type p et/ou de la couche de type n soit rendue aussi mince que possible, parce que la lumière absorbée dans la couche du type p ou dans la couche du type n dans le dispositif photovoltaïque à système a-Si:H contribue à peine à l'établissement de la valeur Isc. Toutefois, il existe une limite, attendu que des effets secondaires indésirables tels qu'une réduction de la valeur Voc sont reconnus si l'épaisseur est réduite à l'excès. La limite
d'épaisseur est d'environ 10 nm.
La Demanderesse a en outre effectué des recherches en vue d'améliorer les caractéristiques du dispositif photovoltaique à empilement et vient de mettre
en évidence les problèmes suivants.
En fait, étant donné que les semiconducteurs de
différentes valeurs Eg ont souvent des indices de réfrac-
tion (n) différents, une baisse de la valeur Isc est causée par la réflexion de lumière qui a lieu à l'interface. Pour mettre ce phénomène en évidence, la Demanderesse a effectué
les expériences suivantes.
A. Préparation et évaluation d'un film de a-Si xGex:H
Des films de a-SiGe:H de diverses concentra-
tions en germanium ont été préparés en utilisant l'appareil de formation de films par décharge luminescente à couplage capacitif représenté sur la figure 6. Chacun des films résultants a été évalué quant à son indice de réfraction, etc. Les caractéristiques du film de a-SiGe:H varient en fonction du taux x de Ge dans la composition (rapport du nombre d'atomes de carbone à l'exclusion des atomes d'hydrogène ou d'atomes d'impuretés). En conséquence, un film de a-SiGe:H est représenté comme un
"film de a-Si1_xGex:H".
Les composants apparaissant sur la figure 6 comprennent un substrat 100, une chambre 601 de formation d'un film, un support 602 pour le substrat, un contrôleur de température 604, un dispositif 605 de chauffage électrique, un dispositif 606 de transport du substrat, des
vannes à obturateur 607, des conduits 608, 609 d'alimenta-
tion en gaz, une source 610 d'énergie de radiofréquence, un circuit d'adaptation 611, une cathode 612, une autre
chambre 613 de formation de films, une soupape d'échappe-
ment 614 et une pompe d'évacuation 615. Cet appareil constitue un exemple d'appareil qui convient pour la mise en pratique du procédé de formation de films par décharge
luminescente à couplage capacitif.
Un substrat en verre 100 consistant en une plaque de verre N 7059, fabriqué par la firme Corning Glass Works, a été adapté au porte-substrat 602 et l'intérieur de la chambre 601 de formation de films a été vidé d'air de manière que la pression dans la chambre soit inférieure à 1,33. 10-3 Pa. Ensuite, le substrat 100 a été chauffé à 250'C par le dispositif de chauffage 605 et il a été maintenu a cette température. On a ensuite introduit du SiH:4 gazeux à un débit de 30 cm3/min dans des conditions normales et de l'hydrogène gazeux à un débit de 40 cm3/min dans des conditions normales par les conduits respectifs d'alimentation en gaz 608 et 609. La pression interne a été maintenue à environ 66,7 Pa par réglage de la soupape d'échappement 614, et une puissance de radiofréquence de W a été appliquée de manière à déposer ainsi un film de a-Si:H d'environ 1 hm d'épaisseur afin d'obtenir un
Echantillon A-0.
Ensuite, on a obtenu un Echantillon A-1 en utilisant le même appareil et en opérant dans les mêmes conditions de formation d'un film que celles qui avaient été utilisées pour la préparation de l'Echantillon A-0, excepté l'introduction de GeH4 gazeux à un débit de 0,8 cm3/min dans des conditions normales en plus du SiH4 gazeux et du H2 gazeux, en utilisant le même type de substrat. De même, on a préparé des Echantillons A-2, A-3 et A-4 en introduisant du GeH4 gazeux à des débits respectifs de 1,2 cm3/min, 2,5 cm3/min et 4 cm3/min dans
des conditions normales.
Ensuite, pour chacun des Echantillons A-0 à A-4 ainsi obtenus, on a déterminé l'indice de réfraction par analyse par polarisation en utilisant des faisceaux de laser à semiconducteur (longueur d'onde d'oscillations à 750 nm) à la longueur d'onde indiquée. Ensuite, pour des échantillons identiques, on a déterminé le coefficient a d'absorption optique par scopie de transmission spectrale de la lumière visible dans le proche infrarouge pour évaluer la valeur Eg de l'intervalle de bandes. En outre, on a déterminé le rapport x pour le germanium dans la composition de chacun des échantillons par une méthode de micro-analyse aux rayons X (XMA). Les résultats obtenus
sont reproduits dans le tableau 1.
B. Préparation et évaluation d'un film de A-Si XCX:H Des films de A-Si1 xCx:H de diverses concentra- tions C ont été préparés par le procédé cidessus en utilisant l'appareil de formation de films à décharge luminescente à couplage capacitif représenté sur la figure 6. Chacun des films résultants a été évalué quant à son indice de réfraction, etc. Dans chaque cas, les conditions de formation de films ont impliqué une température du substrat de 300 C, un débit du SiH4 gazeux de 30 cm3/min dans des conditions normales, un débit de H2 gazeux de 40 cm3/min dans des conditions normales, une pression interne de 66,66 Pa et une puissance RF appliquée de 100 W. Le débit de CH4 gazeux
a été change dans les cas respectifs.
Un Echantillon B-0 a été préparé sans introduc-
tion de CH4 gazeux. Un Echantillon B-1 a été préparé par introduction de CH4 gazeux à un débit de 4,5 cm3/min dans des conditions normales. L'Echantillon B-2 a été préparé par introduction de CH4 gazeux à un débit de 6,5 cm3/min dans des conditions normales. L'Echantillon B-3 a été préparé par introduction de CH4 gazeux à un débit de 9,5 cm3/min dans des conditions normales. Et l'Echantillon B-4 a été préparé par introduction de CH4 gazeux à un débit
de 15 cm3/min dans des conditions normales.
Pour chacun des Echantillons B-O à B-4 ainsi obtenus, on a déterminé l'indice de réfraction n en utilisant des rayons d'un laser He-Ne (longueur d'onde d'oscillation à 632,8 nm) par analyse par polarisation à la
longueur d'onde indiquée. Ensuite, on a déterminé l'inter-
valle de bande Eg et le taux x pour C dans la composition de la même manière que pour le film de a-Si xGe:H dans le
paragraphe A ci-dessus.
Les résultats obtenus ont été reproduits dans
le tableau 2.
C. Mesure de la sensibilité spectrale pour un dispositif photovoltaique à empilement La sensibilité spectrale pour le dispositif photovoltaïque à empilement représenté sur la figure 3 a
été mesurée comme décrit ci-dessous.
De la lumière d'une lampe au xénon rendue monochromatique par un monochromateur a été irradiée au
moyen d'un hacheur à la surface du dispositif photo-
voltaïque, une tension de polarisation aux 2/3 du niveau de Voc a été appliquée avec une polarité inverse et la sortie
de courant a été détectée par un amplificateur de blocage.
Dans ce cas, la lumière d'une lampe à halogène a été irradiée comme lumière de polarisation à travers un filtre en verre coloré R-60 fabriqué par la firme Toshiba Glass Co., avec observation de la valeur Isc de la cellule supérieure, afin d'établir un état tel qu'un courant puisse circuler suffisamment vers la cellule médiane et la cellule
inférieure pour que la valeur Isc passant dans le dis-
positif entier soit déterminée par la cellule supérieure.
Le rendement quantitatif Q à chaque longueur d'onde a été déterminé sur la base du rapport entre le nombre de
photons de la lumière monochromatique et Isc.
On a utilisé de même C-39A comme filtre pour la lumière de polarisation dans l'observation de Isc dans la cellule intermédiaire et on a utilisé B48S en observant la valeur Isc dans la cellule inférieure. Les résultats
obtenus ont été représentés dans la figure 4.
D. Réflexion de la lumière à l'interface entre différentes sortes de semiconducteurs Pour étudier le phénomène indiqué sous ce titre, on a utilisé un film de a-Si 0,6Ge 0,4:H comme film de a-Si1 xGex:H o x est égal à 0,4 et on a utilisé un film de a-Si 7C0,3:H comme film de a-Si lxCx:H o x est égal à 0,3 dans le dispositif photovoltaique a empilement représenté
sur la figure 3 pour connaître convenablement les pro-
blèmes. La constitution du dispositif photovoltaique à empilement représenté sur la figure 3, agencée en raison de la propriété optique du semiconducteur, est telle que
représentée sur la figure 3.
Comme le montre la figure 4, bien que la longueur d'onde maximale pour la sensibilité spectrale de la cellule intermédiaire soit d'environ 600 nm, il existe une différence considérable d'indice de réfraction à la longueur d'onde proche de cette valeur, à savoir: n(a-Si 0,7C0, 3:H)=2,7 et n(a-Si:H)=4,0. En outre, bien que la longueur d'onde maximale pour la sensibilité spectrale de la cellule inférieure soit d'environ 750 nm, il est
également connu que lorsque de la lumière tombe perpen-
diculairement à l'interface entre un milieu a et un milieu b ayant une telle différence d'indice de réfraction n, la lumière est réfléchie dans le rapport: R = nb-na 1 2 nbn a- Lb a nb/na+l nb+na (voir Max Born et Emil Wolf, "Principle of Optics", publié
sous la direction de Pergamon Press Inc.).
Lorsque la formule ci-dessus est appliquée au calcul réel par substitution des valeurs du tableau 1 (film a-SiGe) et du tableau 2 (film s-SiC), on obtient le
résultat ci-après.
En fait, il y a lieu de remarquer qu'il existe une relation à l'interface entre le film de a-Si:H et le film de a-Si 0,7C0,4:H représentee par l'équation
4,0-207 2
R(SiC-Si) = = 0,038
4,0*2,7
Il y a lieu de remarquer également qu'il existe une relation à l'interface entre le film de a-Si:H et le film de a-si0,6Ge0,4:H, représentée par l'équation:
,0-3,6 2
R(Si-SiGe) = = 0,027
,0-3,6
D'après ce qui a été mentionné ci-dessus, il est évident qu'une perte non négligeable de lumière
incidente atteignant 3 à 4 % a lieu à chacune des inter-
faces. Ainsi, la réflexion de la lumière à l'interface peut être réduite par l'insertion d'un mince film ayant un indice de réfraction n approprié et une épaisseur d
appropriée (que l'on appellera "couche anti-réflexion" ci-
après) dans l'interface. Dans ce cas, l'indice de réfrac-
tion (n) optimal a la valeur n=J,/na.nb et l'épaisseur (d) a la valeur d=X/4n lorsque la longueur d'onde de la lumière devant réduire au maximum la réflexion est rendue égale à Comme matières généralement utilisées pour la couche anti-réflexion, on connaît TiO2, CeO2, SiO2, CaF2, MgF2, etc. Toutefois, ces matières impliquent les problèmes (1) à (3) suivants et ne peuvent en réalité pas être utilisées à
l'heure actuelle.
(1) Attendu que leur indice de réfraction n est inférieur à 2,5, elles ne peuvent pas être utilisées comme couche anti-réflexion entre les semiconducteurs ayant un
indice de réfraction n supérieur à 2,5.
(2) L'une quelconque des matières décrites ci-
dessus est diélectrique et inhibe le courant stationnaire
dans le dispositif photovoltaiqu (3) Un autre procédé est nécessaire pour déposer une couche anti-
réflexion en vue de la production,
ce qui complique l'appareil de production.
La Demanderesse a en outre conduit des études qui ont eu pour résultat que les problèmes ci-dessus
peuvent être résolus par l'utilisation, comme couche anti-
réflexion a l'interface entre différentes sortes de
semiconducteur a et de semiconducteur b ayant, respective-
ment, des indices de réfraction différents, (i) un film semiconducteur dans lequel le rapport de composition pour les éléments constituant le semiconducteur b est modifié ou (ii) un film semiconducteur dont la composition élémentaire contient un élément complémentaire qui est ajouté au
semiconducteur b.
Par exemple, puisque n est égal à 3,6 pour un film de a-Si:H et n est égal à 5,0 pour un film de a-Si 0,6Ge 0,4:H a la longueur d'onde X = 750 nm comme décrit ci-dessus, il est souhaitable que la couche anti- réflexion ait un indice de réfraction n=J3,6 x 5,0 = 4,24. Comme on peut le voir d'après le tableau 1, n est égal a 4,2 pour le film de a-Si 0, 86Ge 0,14' ce qui constitue une valeur essentiellement désirée. Lorsque l'épaisseur (d) est égale à 750/4 x 4,2 = 44,6 (nm), la condition en tant que couche anti-réflexion peut être satisfaite. Etant donné que la couche est formée d'un film semiconducteur préparé par modification de la composition élémentaire de la couche du type i dans la cellule inférieure, elle peut donc être
préparée en continu dans un seul appareil identique.
En outre, étant donné que n est égal à 2,7 pour le film de a-Si 0,7C0,3:H et que n est égal à 4,0 pour le film de a-Si:H à la longueur d'onde respective ≥ 633 nm, il est désirable que la couche anti-réflexion ait un indice de réfraction n=,/2,7 x 4,0 = 3,29. Conformément au tableau 2, n est égal a 3,3 pour le film de a-Si 0,87C0,13 ce qui est une valeur souhaitable. Lorsque l'épaisseur de couche (d) est égale à 633/4 x 3,3 = 48,0 (nm), la condition posée à la couche anti-réflexion peut être satisfaite. Etant donné que le film est un film semiconducteur préparé par addition de C aux éléments de la couche i dans la cellule intermédiaire, il peut donc être préparé en continu dans un appareil identique. En outre, étant donné que ces couches
sont des films semiconducteurs et qu'ils ont les composi-
tions élémentaires relativement semblables à celles d'autres couches semiconductrices, elles ne produisent pas d'effets indésirables sur les propriétés électriques du
dispositif photovoltaïque.
E. Dispositif photovoltaïque à empilement utilisant une couche antiréflexion et ses caractéristiques
La figure 1 montre une constitution représenta-
tive d'un dispositif photovoltaïque à empilement pour
lequel on utilise une couche anti-réflexion.
Un substrat 100 est constitué d'une plaque d'acier inoxydable. Il peut être formé d'une plaque d'un autre métal tel que l'aluminium, le cuivre ou le nickel, ou bien il peut s'agir d'une plaque réalisée en un matériau non conducteur tel que le verre, une résine synthétique, par exemple une résine du type polyimide ou une matière
céramique, avec une électrode F disposée à sa surface.
Sur le substrat 100 sont disposées successive-
ment une cellule inférieure comprenant une couche semicon-
ductrice 101 du type n, constituée d'un film de a-Si:H du type n, une couche semiconductrice 102 du type i dont la principale portion est constituée d'un film de a-Si,6Ge 0,4:H et une couche semiconductrice 103 du type p constituée d'un film de a-Si:H du type p; une cellule intermédiaire comprenant une couche semiconductrice 104 du type n constituée d'un film de a-Si:H du type n, une couche semiconductrice 105 du type i dont la principale partie est
constituée d'un film de a-Si:H et une couche semi-
conductrice 106 du type O constituée d'un film de a-Si 7C0,3:H du type p; une cellule supérieure comprenant une couche semiconductrice 107 du type n constituée d'un film de a-Si0,7Co, 3:H du type n, une couche semiconductrice 108 du type i constituée d'un film de a-Si0,7C0, 3:H et une couche semiconductrice 109 du type p constituée d'un film de a-Si 0, 7C 0,3:H du type p; et une électrode transparente qui est constituée d'un semiconducteur oxydique transparent tel que IPO ou SnO2. L'épaisseur de ladite électrode est avantageusement égale a environ 70 nm de manière que l'effet anti-réflexion soit maximal à la surface du semiconducteur. En outre, si la résistivité de surface de l'électrode transparente n'est pas suffisamment
faible, on peut disposer une électroce collectrice.
Une couche anti-réflexion comprenant un film a-Si 0,86Ge 0,14:H est disposée du côte recevant la lumière de la couche semiconductrice 102 du type i dans la cellule inférieure. En outre, une couche anti-réflexion comprenant un film de a-Si 0,87C0 13:H est disposée du côté recevant la lumière de la couche semiconductrice 105 du type i dans la cellule intermédiaire. L'épaisseur de chacune des couches semiconductrices est indiquée collectivement dans le
tableau 4.
[Evaluation des caractéristiques d'une cellule solaire par irradiation par la lumière AM-1]
Pour démontrer les effets de la couche anti-
réflexion, on a prévu quatre types d'échantillons indiqués dans le tableau 5. L'échantillon SC-1 a été réalisé de manière qu'il ait l'épaisseur de couche et la constitution indiquées dans le tableau 4. Pour les échantillons autres que l'échantillon SC-1, l'épaisseur de la couche de type i, même au cas o il n'y a pas de couche anti-réflexion, a été rendue équivalente à l'épaisseur de la couche de type i
comprenant la couche anti-réflexion de l'échantillon SC-1.
Par exemple, l'épaisseur de la couche de type i de l'échantillon SC-2 dans la cellule intermédiaire a été
rendue égale à 498 nm.
Les caractéristiques en tant que cellule solaire ont été évaluées par un simulateur solaire de spectre semblable à celui de la lumière à AM-1. Les résultats de la mesure des paramètres Isc et n pour chacun
des échantillons sont indiqués sur le tableau 6.
Il a été confirmé d'après les résultats du tableau 6 que le paramètre Isc avait sa valeur maximale dans le cas de l'échantillon SC-1 dans lequel la couche anti-réflexion est disposée vers la cellule inférieure et la cellule intermédiaire, tandis que la valeur Isc est minimale dans le cas de l'échantillon SC-4 ne contenant pas du tout de couche anti-réflexion, et on peut ainsi
reconnaître l'effet anti-réflexion souhaitable.
Bien que la description ait été rapportée au
film a-SiGe:H et au film a-SiC:H de compositions prédéter-
minées pour les commentaires exposés ci-dessus, la présente invention est également applicable à un film de a-SiGe:H ou de a-SiC:H dans d'autres compositions dans une plage plus large.
En outre, bien que la description ait concerné
jusqu'ici des dispositifs photovoltaiques utilisant des semiconducteurs à système a-Si:H, la présente invention
n'est pas limitée à l'application à de tels semi-
conducteurs. Pour le démontrer, on examinera dans ce qui suit un dispositif photovoltaïque à empilement dans lequel
on utilise un semiconducteur ZnSe:H.
F. Préparation et évaluation d'un film de ZnSe1_xTex:H Bien qu'un film de ZnSe ait été considéré comme constituant une matière semiconductrice apte à être
utilisée dans la cellule supérieure, attendu que l'inter-
valle de bandes Eg est large, il a été difficile d'obtenir un film de ZnSe ayant des caractéristiques désirées par le procédé classique de formation d'un film. La Demanderesse avait étudié antérieurement la formation d'un film de ZnSe
par un procédé HR-CVD (CVD assisté par un radical hydro-
géné), comme révélé dans le brevet japonais mis a l'inspec-
tion publique sous le N Sho-61(1986)-189649 et Sho.61(1986)-189650, et elle est parvenue au résultat qu'un film déposé comprenant des atomes de Zn, des atomes de Se et au moins des atomes de H sont présents dans la plage de pourcentages atomiques de 1 à 4 %, et la proportion de domaines de grain cristallin par unite de volume est de 65 à 85 % en volume, peut être obtenu par le procédé HR-CVD et le film peut donner des résultats satisfaisants lorsqu'il est utilisé dans la préparation d'un dispositif photovoltaïque (le film sera simplement appelé ci-après
"film de ZnSe:H").
Toutefois, le film de ZnSe:H n'absorbe pas suffisamment la lumière de grande longueur d'onde. En consequence, un film de a-Si:H ou un film de aSi1 xGex:H doit être utilisé pour la cellule intermédiaire et/ou pour
la cellule inférieure.
A ce propos, étant donné que le film de ZnSe:H décrit ci-dessus a un indice de réfraction n s'abaissant à 2,6 pour une longueur d'onde de 633 nm et que le rapport de réflexion a l'interface avec un film de a-Si:H atteint environ 5 %, on a alors:
4,1-2,6 2
R =L0,050
On conçoit, par conséquent, que ce film produit des effets particulièrement remarquables lorsqu'il est
utilisé comme couche anti-réflexion.
De la même façon, la Demanderesse a aussi effectué des études sur un film de ZnSeTe:H, et elle a été amenée à faire les constatations suivantes: En fait, un film semi-conducteur du type à cristal mixte dans lequel le rapport de composition des atomes de Se aux atomes de Te se situe dans l'intervalle de 1:9 à 3:7 d'après le nombre des atomes, les atomes d'hydrogène sont présents dans une proportion atomique de 1 à 4 % et la proportion des domaines de grain cristallin par unité de volume va de 65 à 85 % en volume (ce film sera appelé simplement ci-après "film de ZnSe1_xTex:H") est efficace comme couche anti-réflexion. Les faits indiqués ci-dessus ont été confirmes
par les résultats des essais décrits ci-dessous.
La figure 7 illustre un appareil de formation d'un film apte à être utilisé pour former le film de
ZnSel xTex:H par le procédé HR-CVD.
Sur la figure 7, sont représentés un substrat
* , une chambre 701 de formation d'un film, un porte-
substrat 702, un contrôleur de température 704, un dispositif de chauffage électrique (par exemple un dispositif de chauffage infrarouge) 705, un dispositif 706 de transport du substrat, des vannes à obturateur 707, des conduits 708 et 709 d'alimentation en gaz, une chambre d'activation 710, des moyens d'activation (par exemple un applicateur de micro-ondes) 711, d'autres chambres 712 et 713 de formation d'un film, une soupape d'échappement 714
et une pompe d'évacuation 715.
Cet appareil constitue un exemple d'appareil qui peut être utilisé pour la mise en pratique du procéde
HR-CVD.
Un substrat en verre 100 comprenant une plaque de verre N 7059, fabriqué par la firme Corning Glass Works, a été adapté au porte-substrat 702 et l'intérieur de la chambre 701 de formation du film a été vidé d'air de manière à amener la pression intérieure à une valeur inférieure à 1,33.103 Pa. Ensuite, le substrat 100 a eté chauffé à 200C avec l'appareil de chauffage 705 et a été maintenu à cette température. Comme matière de départ gazeuse (A), on a fait arriver du diéthyl-zinc (Zn(C2H5)2, appelé ci-après "DEZn") par le conduit 708 d'alimentation en gaz à un débit de 1, 0 x 10-6 mole/min. Etant donné que le DEZn est liquide a la température normale, on a fait barboter avec de l'hydrogène gazeux du DEZn contenu dans une bouteille (non representé) et on a fait arriver le gaz résultant. En outre, on a fait arriver par le conduit d'alimentation 709 comme autre matière gazeuse de départ (B) du diéthylsélenium (Se(C2H5)2 appelé ci-après "DESe") à un débit de 1,5 x 10-5 mole/min. L'hydrogène gazeux utilisé pour le barbotage a été ajusté à un débit total de cm3/min dans des conditions normales. La pression interne a été maintenue à environ 66, 66 Pa et une énergie de micro-ondes de 200 W a été appliquée au moyen du système d'activation 711 afin de déposer ainsi un film de ZnSe _xTex:H d'environ 1 gm d'épaisseur, en préparant ainsi
un échantillon C-O.
On a en outre préparé un échantillon C-1 de la même manière que pour l'échantillon C-O, sauf qu'on a modifié le débit de DESe dans le gaz de départ (B) en un
débit de 3,0 x 10-6 mole/min et le débit de diéthyl-
tellure (Te(C2H5)2, désigné ci-après par l'abréviation "DEte") en un débit de 8,0 x 10-6 mole/min. Pour les échantillons C-0 et C-1 ainsi obtenus, on a déterminé l'indice de réfraction n à une longueur d'onde de 633 nm, l'intervalle de bandes Eg et le rapport de composition x pour le tellure. Les résultats des mesures sont tels que représentés sur le tableau 7. D'après les résultats
représentés sur le tableau 7, on peut faire les constata-
tions suivantes. En fait, le film de ZnSe 0,2Te0,8:H (n = 3,05: échantillon C-1) a un indice de réfraction optimal en tant que couche anti-reflexion a l'intervalle entre le film a-Si:H (n=4,0: échantillon B0) et le film de ZnSe:H (n=2,6: échantillon C-0). L'épaisseur optimale
de la couche est de 52 nm.
G. Préparation et évaluation du dispositif photovoltaique à empilement utilisant une couche ZESe:H Dans ce cas, on a effectué des études portant sur un dispositif photovoltaique à empilement utilisant un film de ZnSe:H, un film de a-Si:H et un film de
a-Si 0,6Ge 0,4:H afin de connaitre correctement les pro-
blèmes. La figure 2 représente la constitution d'un dispositif photovoltaique dans lequel est utilisé un film de ZnSe:H. Un substrat 200 est constitué d'une plaque d'acier inoxydable. Sur le substrat 200 sont prévus successivement une cellule inférieure comprenant un semiconducteur 201 de type n constitué d'un film de a-Si:H du type n, une couche semiconductrice 202 de type i dont la portion principale est formée de aSi 0,6Ge 0,4:H et un semiconducteur 203 de type p constitué d'un film aSi:H du type p; une cellule intermédiaire comprenant une couche semiconductrice 204 du type n constituée d'un film de a-Si:H de type n. une couche semiconductrice 205 de type i
constituée d'un film de a-Si:H et une couche semi-
conductrice 206 du type p constituée d'un film de a-Si:H du type p; une cellule supérieure comprenant une couche semiconductrice 207 du type n constituée d'un film de a-Si:H du type a, une couche semiconductrice 208 du type i dont la portion principale est constituée d'un film ZnSe:H, une couche semiconductrice 209 du type p constituée d'un film de a-ZnSe:H du type p; et une électrode transparente 210 comprenant un film ITO. L'épaisseur de film pour chacune des couches avait la valeur indiquée sur le tableau 9. Des échantillons permettant d'observer les effets de la couche anti-réflexion de la cellule supérieure ont éte
préparés comme indiqué dans le tableau 8.
L'échantillon SC-5 est un dispositif photo-
voltaique ayant la constitution et l'épaisseur de film représentées sur les tableaux 8 et 9. L'échantillon SC-6
n'a pas de couche anti-réflexion dans la cellule supé-
rieure, dans laquelle l'épaisseur de la couche du type i est identique à celle de la couche du type i comprenant l'épaisseur de la couche antiréflexion de l'échantillon SC-5. Pour chacun des deux échantillons, les deux caractéristiques en tant que cellule solaire ont été évaluées par un simulateur solaire ayant un spectre analogue à celui de la lumière AM-1. Les résultats des mesures pour chacun des échantillons ont été tels que
représentés sur le tableau 10.
D'après les résultats du tableau 10, on reconnaît l'effet de la couche anti-réflexion présente dans
la cellule supérieure.
La description a porté sur les dispositifs
photovoltaïques à empilement comprenant trois éléments photovoltaiques (cellules) empilés comme représenté, respectivement, sur la figure 1 ou la figure 2 pour le cas
o de la lumière arrive depuis le côté de la surface.
Toutefois, la présente invention n'est pas limitée à la constitution décrite ci-dessus, mais elle est également efficace dans des dispositifs photovoltaïques dans lesquels deux ou quatre ou plus de quatre éléments photovoltaïques (cellules) sont empilés ou dans lesquels de la lumière
arrive par le côté d'un substrat transparent.
En outre, bien que la description ait été faite
en rapport avec le dispositif photovoltaïque à structure du type p-i-n, la présente invention est aussi applicable à un dispositif photovoltaïque du type pn dont l'interface entre les couches semiconductrices constitutives a un indice de
réfraction n différent.
Le dispositif photovoltaïque à empilement selon la présente invention sera plus particulièrement décrit en
regard des dessins.
Le dispositif photovoltaique à empilement conforme à la présente invention peut être réalisé, par exemple, comme représenté sur la figure 1 ou sur la figure 2. Sur la figure 1 ou la figure 2, le substrat 100 ou 200 peut être electroconducteur ou électriquement isolant. Le substrat électroconducteur peut comprendre, par exemple, des métaux tels que Fe, Ni, Cr, Al, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt et Pb ou leurs alliages, tels que le laiton ou l'acier inoxydable. Le substrat électriquement isolant peut comprendre, par exemple, des films ou des feuilles de résines synthétiques telles que polyester, polyéthylene, polycarbonate, acetate de cellulose, polypropylene, polychlorure de vinyle, polychlorure de vinylidene, polystyrène, polyamide et polyimide, ou du verre, une céramique, etc. Le substrat peut avoir n'importe quelle configuration telle que la forme d'une plaque, d'une courroie ou d'un cylindre à surface polie ou inégale selon le but et l'application. L'épaisseur du substrat est convenablement déterminée de manière que le dispositif photovoltaique désiré puisse être réalisé. Au cas ou de la flexibilité est exigée, le substrat peut être rendu aussi mince que possible dans une plage qui lui permet d'assumer
suffisamment sa fonction de substrat. Toutefois, l'épais-
seur du substrat est habituellement supérieure a 10 Mm en raison de la fabrication et de la manipulation ou de la
résistance mécanique du substrat.
De plus, on peut aussi utiliser comme substrat 100 ou 200, une tranche monocristalline ou polycristalline en Si, Ge, C, GaAs, GaP, InP, InSb, MgO, CaF2, BaF2, a-A1203, etc.
Au cas o le substrat 100 ou 200 est électro-
conducteur, une couche semiconductrice peut être formée directement sur ce substrat. Toutefois, au cas o le substrat est électriquement isolant, il est nécessaire de
former tout d'abord une électrode inférieure (non illus-
tree) sur ce substrat. Même dans le cas o le substrat est électroconducteur, il est possible de prévoir cette
électrode inférieure lorsque cela est nécessaire.
L'électrode inférieure est constitueç d'un mince film de métal tel que Ag, Au, Pt, Ni, Cr, Cu, A1, Ti, Zn, Mo et W. Le mince film peut être formé par déposition de vapeur sous vide, déposition de vapeur dans un faisceau d'électrons, pulvérisation, etc. Le mince film métallique ainsi formé doit avoir une valeur de résistance de couche ne dépassant pas de préférence 50 ohms et, mieux encore, ne dépassant pas 10 ohms, afin qu'il ne constitue pas un composant résistif pour le dispositif photovoltaique. En outre, pour réfléchir de la lumière transmise par la couche semiconductrice et pour faire réabsorber ensuite la lumière par la couche semiconductrice, il est désirable d'avoir un facteur de réflexion vis-a- vis de la lumière transmise dépassant 70 % et, de préférence, dépassant 90 %. En outre, de la lumière incidente peut être utilisée de façon plus efficace grace a l'existence de petites irrégularités dans la couche inférieure d'électrode afin de permettre la diffusion correcte de la lumière transmise, de façon que cette dernière soit diffusée et réfléchie efficacement vers
la couche semiconductrice.
En outre, dans la présente invention, il est possible de prévoir une couche empêchant la diffusion, comprenant de l'oxyde de zinc électroconducteur, etc., (non représenté) sur le substrat 100, 200 ou l'électrode inférieure. Dans ce cas, on peut empêcher les éléments constitutifs de l'électrode de diffuser dans la couche semiconductrice. En outre, du fait que la couche empêchant la diffusion a une résistance appropriée, un court-circuit causé par des défauts tels que des piqûres, etc., dans la couche semiconductrice peut être empêché de même qu'une amélioration peut être obtenue en ce qui concerne la sensibilité spectrale du dispositif photovoltaïque en raison des multiples effets d'interférence de la lumière
dans la couche d'oxyde de zinc.
Il est nécessaire que le dispositif photo-
voltaïque à empilement de la présente invention ait une électrode supérieure 110 ou 210. L'électrode supérieure doit avoir un facteur de transmission de la lumière égal ou supérieur à 85 % afin d'absorber efficacement la lumière incidente. Sa résistance de couche doit être de préférence inférieure à 100 ohms et notamment inférieure à 50 ohms,
afin que la résistance intérieure du dispositif photo-
voltaïque ne soit pas augmentée.
A titre d'exemples de matière possédant de telles caractéristiques pour constituer l'électrode supérieure, on peut mentionner des films minces (moins de nm) d'oxyde métallique tel que SnO2, In203, ZnO, CO, Cd2SnO4, ITO(In203+SnO2), etc., ou un métal tel que Au, Al ou Cu. Pour constituer l'électrode supérieure, le mince film mentionné ci-dessus peut être convenablement formé par le procédé classique de déposition en phase vapeur avec chauffage par résistance, le procédé de déposition en phase
vapeur par un faisceau d'électrons, le procédé de pul-
vérisation, le procédé de métallisation, etc. L'épaisseur de l'électrode supérieure est optimisée de manière à minimiser la réflexion causée par
des interférences multiples de la lumière incidente.
En outre, au cas o la résistance de couche de l'électrode supérieure n'est pas suffisamment faible, une
électrode collectrice analogue à une grille (non repré-
sentée) peut encore être disposée sur l'électrode supé-
rieure de manière à réduire sa résistance superficielle.
L'électrode collectrice semblable à une grille est constituée dans ce cas par un mince film de métal tel que Ag, Cr, Ni, A1, Au, Ti, Pt, Cu, Mo, W ou un alliage de ces métaux. Dans le cas de la disposition de l'électrode collectrice ci-dessus, elle est conçue de manière que la résistance superficielle soit réduite efficacement avec une
aire minimale.
La constitution décrite ci-dessus est conçue pour le dispositif photovoltaique a empilement pour lequel de la lumière provient du côté de l'électrode supérieure ou 210. Toutefois, au cas o. le substrat 100 ou 200 est réalisé en une matière transparente telle que le verre, le dispositif photovoltaique à empilement peut être utilisé avec de la lumière arrivant par le côté du substrat 100 ou 200. Dans ce cas, l'électrode inférieure est constituée de la matière pour électrode transparente ci-dessus et l'électrode supérieure est constituée de la matière
métallique ci-dessus ayant un haut facteur de réflexion.
La structure des couches semiconductrices constitutives du dispositif photovoltaique à empilement selon la présente invention peut être convenablement conçue par l'utilisation sélective de films semiconducteurs
appropriés pour satisfaire aux conditions indiquées ci-
dessus de manière a atteindre l'objectif de la présente invention. Des formes de réalisation représentatives (n 1
à 15) de cette structure sont indiquées sur le tableau 11.
La forme de réalisation du N' 1 montre un
exemple d'application d'une couche anti-réflexion conformé-
ment à la présente invention, ayant la constitution représentée sur la figure 1, à un dispositif photovoltaique à empilement dans lequel la portion principale de la couche du type i de la cellule inférieure (couche il) comprend a-SilxGex:H (x représente un nombre arbitraire), la portion principale de la couche de type i de la cellule intermédiaire (couche i2) comprend a-Si:H et la portion principale de la couche de type i de la cellule supérieure (couche i3) comprend a-Si1 yCy:H (y représente un nombre arbitraire). En fait, un film de a-Si lxGex,:H est inséré comme film anti-réflexion 111 sur la couche du type i de la cellule inférieure du côté de la couche du type P, cependant que le rapport de composition x' pour Ge est réglé de manière que l'indice de réfraction n pour le film de a-Sil x,Gexi:H corresponde à la moyenne géometrique de J/na.nb entre l'indice de réfraction nb du film de a-Sil xGex:H et l'indice de réfraction na du film a-Si:H en tant que couche du type p, et que l'épaisseur du film
corresponde à une valeur de >/4n dans laquelle ' repré-
sente une longueur d'onde centrale de la lumière pour laquelle la réflexion est inhibée. En outre, un film de a-Si y,Cy,:H est inséré comme film anti-réflexion 112 dans la couche de type i de la cellule intermédiaire sur le côté de la couche du type p, cependant que le rapport de composition y' pour C est ajusté de manière que l'indice de réfraction n pour le film de a-Si yCy:H corresponde à
Y
une moyenne géométrique de /na.nb entre l'indice de réfraction na de film de a-Si yCy:H comme couche du type p et l'indice de réfraction nb du film de a-Si:H et que l'épaisseur du film soit égale à X/4n o X représente une longueur d'onde centrale de la lumière pour laquelle la
réflexion est inhibée.
De même, d'autres exemples du dispositif photovoltaïque à empilement selon la présente invention sont représentés sur le tableau 11 (N 2 à N 15), réalisés
par l'utilisation de couches semiconductrices de composi-
tions élémentaires appropriées selon les indices de réfraction de couches semiconductrices adjacentes les unes
aux autres.
La composition élémentaire d'un film anti-
réflexion utilisable dans la présente invention et son
procédé de formation sont décrits ci-dessous.
Comme film antiréflexion dans la présente invention, on peut utiliser de minces films ayant des propriétés physiques particulières (notamment un indice de
réfraction particulier) déterminees par les films semi-
conducteurs constitutifs a et b adjacents l'un a l'autre.
Des exemples illustrant ce mince film sont des films semiconducteurs amorphes tels que des films de a-SilxNx:H et de a-SilxOx:H (O<x<l) en plus des films de a-Si1 xGex:H et de a-Sil xCx:H indiqués ci-dessus; d'autres films semiconducteurs non monocristallins tels qu'un film microcristallin (pC) de SilxCx:H (0<x<l); des films semiconducteurs de type cristallin mixte tels que des films de CdS1_xTex:H, GaPlxAsx:H et Ga1-xInx:P:H (0<x<l)
en plus des films ZnSe:H et ZnSelxTex:H ci-dessus.
L'un quelconque des films semiconducteurs ci-
dessus contient une quantité appropriée d'atomes d'hydro-
gène (H) pour la compensation de centres de recombinaison qui provoquent la réduction des caractéristiques en tant qu'élément photovoltaïque. Il peut en outre contenir des atomes de fluor (F) ayant le même effet que des atomes de H ou contenir a la fois des atomes de H et F. Des exemples d'un tel film sont donnés ci-après. En fait, comme film contenant du F, on peut mentionner, par exemple, des films de a-Sil -xGex:F, de a-Si _xCx:F, dea-Sil xNx:F, de a-SilxOx:F, de AC-Si lxCx:F, de ZnSelxTex:F, de CdS1_xTex:F, de GaPixAsx:F et de Gal-xInx:P:F. Comme film contenant à la fois H et F, on peut mentionner, par exemple, des films de a- SilxGex:H:F, de a-Sil-xCx:H:F, de a-Si1_xNx:H:F, de a-SilxOx:H:F, de gC- Sil xCx:H:F, de ZnSelxTes:H:F, de CdSixTex:H:F, de GaPi xAsx:H:F et de Gal-xInx:P:H:F. Ces films peuvent être formés de la même
manière que dans le cas de la formation des films semi-
conducteurs mentionnés ci-dessus pour la constitution d'autres portions du dispositif photovoltaïque selon la présente invention. Des procédés représentatifs pour la formation du film semiconducteur destiné à représenter la couche anti-réflexion et des films semiconducteurs constituant d'autres portions du dispositif photovoltaique
à empilement selon la présente invention seront décrits ci-
après. (1) Procédé de décomposition par décharge luminescente Dans le procédé de décomposition par décharge luminescente, un hydrure capable d'incorporer un élément constitutif dans le film semiconducteur résultant tel que SiH4, ou un fluorure capable d'incorporer un élément constitutif dans le film semiconducteur résultant, tel que SiF4,. est introduit dans la chambre 601 de formation du film de l'appareil à décharge luminesceente tel que représenté sur la figure 6 et décomposé par l'énergie de radiofréquence appliquée à la cathode 612 afin de déposer ainsi un film semiconducteur sur le substrat 100. Dans ce cas, H ou F ou les deux sont intégrés au film pour
compenser les centres de recombinaison.
on décrit ci-après la matière gazeuse de départ
utilisée pour former diverses sortes de films semi-
conducteurs par le procédé de décomposition par décharge luminescente. Comme matière gazeuse de départ pour la formation du film de a-Si:H ou du film de MC-Si:H (o MC représente un microcristal), on peut mentionner par exemple SiH4, Si2H6, Si3H8 et (SiH2)6. Le gaz peut être mélangé avec un gaz de dilution tel que H2, He, Ne, Ar, etc. Comme gaz de départ pour la formation d'un film de a-Si:F, de a-Si:H:F, de gC-Si:F ou de MC-Si:H:F, on peut mentionner, par exemple, SiF4, Si2F4, SiHF3, SiH2F2 ou SiH3F. Le gaz peut être mélangé avec un gaz de dilution tel que H2, He, Ne ou Ar. Comme gaz de départ pour la formation d'un film de a-Si _xGex:H, on peut utiliser le gaz de départ dont on se sert pour former le film de Si:H et GeH4 ou Ge2H6. Comme matière gazeuse.de départ pour la formation du film de a-Sil xGex:F ou du film de a-Si1_xGex:H:F, on peut utiliser les gaz de départ dont on se sert pour former le film de
a-Si:F ou le film de Si:H:F et GeH4, Ge2H6 ou GeF4.
Comme matière de départ pour la formation du film de a-Sil XCx:H ou du film de uC-SilxCx:H, on peut utiliser la matière gazeuse de départ dont on se sert pour former le film de a-Si:H, et CH4, C2H6, C3H8, C4HlO, C2H4 ou C2H2. Comme matières gazeuses de départ pour la formation des films de a-Si1_xCx:F, de gC-Si1-xCX:F. de a-Sil xCx:H:F ou de bC-SilxCx:H:F, on peut utiliser la matière gazeuse de départ dont on se sert pour former le film de a-Si:F ou de a-Si:H:F et CH4, C2H6, C3H8, C4Hlo, C2H4, C2H2, CF4, CFH3, CF2H2 ou CF3H. Comme matière gazeuse de départ pour la formation du film de a-Sil xNx:H, on peut utiliser le gaz de départ dont on se sert pour former le film de a-Si:H, et N2 ou NH3. Comme matières gazeuses de départ pour la formation du film de a-SilxNx:F ou du film de a-Sil xNx:H:F, on peut utiliser la matière gazeuse de départ dont on se sert pour former le film de a-Si:F ou de
a-Si:H:F, et N2, NH3 ou NF3.
Comme matières gazeuses de départ pour la formation de a-Sil xOx:H, on peut utiliser la matière gazeuse de départ utilisée pour former le film de a-Si x:H, et 02, 03, H20, C02 ou NO2. Comme matières gazeuses de départ pour la formation du film de a-Sil xOx:F ou du film de a-Si1- xOx:H:F, on peut utiliser la matière gazeuse de départ dont on se sert pour former le film de
a-Si:F ou le film de a-Si:H:F, et 02, 03, H20, CO2 ou NO2.
Comme matières gazeuses de départ pour la formation du film de GaAs:H, on peut utiliser Ga(CH3)3, un mélange gazeux de Ga(CH3)3 ou de Ga(C2H5) et de AsH3. Ces gaz peuvent être mélanges avec un gaz de dilution tel que H2, He, Ne ou Ar. Comme matières gazeuses de départ pour la formation du film de GaAs1 xPx:H, on peut utiliser la matière gazeuse de départ dont on se sert pour former GaAs:H et PH3. Ces gaz peuvent être mélanges avec un gaz de
dilution tel que H2, He, Ne ou Ar.
Comme gaz de depart pour la formation du film de Gal xPx:H, on peut utiliser Ga(CH3)3 ou Ga(C2H5)3; In(CH3)3 ou In(C2H5)3; et PH3. Ces gaz peuvent être
mélanges avec un gaz de dilution tel que H2, He, Ne ou Ar.
Les conditions normales de formation du film anti-réflexion et du film semiconducteur constituant d'autres portions du dispositif photovoltaique à empilement selon la présente invention lorsqu'on utilise ces matières gazeuses de départ sont établies par exemple de la manière représentée sur le
tableau 12.
(2) Procédé HR-CVD
Dans le procédé HR-CVD, un mince film semi-
conducteur est déposé par réaction de radicaux H formés par application d'une énergie d'excitation à une matière gazeuse de départ (A) contenant au moins H, telle que H2, avec une espèce active produite par application d'une énergie d'excitation à une matière première gazeuse filmogène (B) telle qu'un compose halogéné contenant un élément constitutif pour le film semiconducteur, tel qu'un
halogénure, par exemple SiF4, ou un composé organométalli-
que tel que Zn(CH3)3. On peut utiliser comme appareil, à cette fin, un appareil ayant la structure représentée par exemple sur la figure 7. Dans le cas de l'utilisation d'un halogénure comme matière gazeuse de départ, des atomes
d'halogènes (X) peuvent parfois être incorporés conjointe-
ment avec des atomes d'hydrogène (H) dans le film résul-
tant. Au cas o des atomes de fluor sont utilisés comme atomes d'halogènes (X), les atomes de fluor ont pour effet
de compenser davantage le niveau de recombinaison.
La matière gazeuse de départ devant être utilisée dans le procédé HR-CVD est illustrée dans ce qui suit. Comme matière gazeuse de départ (A) pour engendrer les radicaux d'hydrogène, on peut utiliser d'une manière générale de l'hydrogène moléculaire H2 ou, selon le cas, SiH4, Si2H6, GeH4, CH4, NH3 ou H20. Dans tous les cas,
on peut utiliser un gaz de dilution tel que He, Ne ou Ar.
Comme matière première gazeuse filmogène (B) pour la formation du film de a-Si:H, a-Si:H:F, lC-Si:H ou gC-Si:H:F, on peut utiliser SiF4, Si2F6, SiHF3, SiH2F2, SiH3F2 ou SiCl4. En fonction des conditions réactionnelles, il arrive que bien qu'un halogène (X) soit contenu dans la matière de départ, aucune quantité notable d'halogène (X) n'est incorporée dans le film résultant, ce qui permet donc
de former un film principalement constitué de a-Si:H.
Comme matière première gazeuse filmogène (B) pour la formation du film de a-Si1_xGex:H ou de a-SilxGex:H ou a-SilxGex:H:F, on peut utiliser la matière gazeuse de départ (B) dont on se sert pour former le film
de a-Si:H ou de a-Si:H:F, et GeF4, Ge2F6 ou GeCl4.
Comme matière première gazeuse filmogène (B) pour la formation du film de a-SilxCx:H, de a-SilxCx:H:F, de ACi-Si 1XCX:H ou de.C-Sil XCX:H:F, on peut utiliser la matière gazeuse de départ (B) dont on se sert pour former le film de a-Si:H ou de a-Si:H:F, CF4, CHF3, CH2F2, CH3F,
CCl4, CHCl3, CH2Cl2 ou CH3Cl.
Comme matière première gazeuse filmogène (B) pour la formation du film de a-Si1_xNx:H ou de a-Si1x Nx:H:F, on peut utiliser du NF3 en plus de la matière de départ (B) dont on se sert pour former le film
de a-Si:H ou de a-Si:H:F.
Comme matière de départ gazeuse filmogène (B) pour former le film de ZnSe:H, on peut utiliser Zn(CH3)2 ou
Zn(C2H5)2 et Se(CH3)2, Se(C2H5)2 ou H2Se.
Comme matière de départ gazeuse filmogène (B) pour former le film de ZnSe1_xTex:H, on peut utiliser la matière gazeuse de depart (B) dont on se sert pour former
le film de ZnSe:H, et Te(CH3)2 ou Te(C2H5)2.
Comme matière de départ gazeuse filmogène (B) pour la formation du film de GaAs:H, on peut utiliser
Ga(CH3)3 ou Ga(C2H5)3 et AsH3.
Comme matière de départ gazeuse filmogène (B) pour la formation du film de GaAsl xPx:H, on peut utiliser la matière gazeuse de départ (B) dont on se sert pour former le film de GaAs:H, et PH3 ou PF5. Comme matière de départ gazeuse filmogène (B) pour la formation du film de Ga _xInx:P:H, on peut utiliser
Ga(CH3)3 ou Ga(C2H5)3; In(CH3)3 ou In(C2H5)3; et PH3.
Les conditions filmogènes représentatives pour la préparation du film anti-réflexion et des films semiconducteurs constituant d'autres portions du dispositif photovoltaïque à empilement selon la présente invention par le procéde HR-CVD et par l'utilisation des matières gazeuses de départ indiquées ci-dessus sont les conditions
indiquées à titre d'exemple sur le tableau 13.
(3) Procédé de pulvérisation réactive
Le procéde de pulvérisation réactive (générale-
ment appelé en bref "procédé de pulvérisation") est un procédé d'application d'une puissance de radiofrequence à une cible contenant des éléments capables d'être des constituants d'un film semiconducteur devant être formé dans une atmosphère contenant un gaz rare tel que He, Ne, Ar ou Xe et bombardement de la cible avec des ions engendrés par ledit gaz rare de manière à produire des atomes capables de contribuer à la formation d'un film semiconducteur, en entrainant ainsi la formation d'un film
semiconducteur désiré sur le substrat opposé à la cible.
Conformément à ce procédé de pulvérisation, du H ou du F peut être incorporé dans le film semiconducteur résultant, notamment par l'addition de H2, de SiH4, de F2 ou de SiF4 en plus du gaz rare. La figure 8 illustre un exemple d'appareil apte à être utilisé dans la mise en pratique du procédé de pulvérisation réactive. La figure 8 représente une chambre 801 de formation d'un film, un substrat 100, un porte-substrat 802, une cible 803, un contrôleur de température 804, un appareil de chauffage électrique 805, un dispositif 806 de transport du substrat, des vannes à obturateur 807, des conduits d'alimentation en gaz 808 et 809, une source d'énergie de radiofréquence 810, un circuit d'adaptation 811, une cathode 812, une autre
chambre 813 de formation d'un film, une soupape d'échappe-
ment 814 et une pompe 815 d'évacuation, respectivement.
On décrit à présent a titre d'exemple le cas de la formation d'un film de a-Si:H. On utilise un monocristal de silicium comme cible 803. Un substrat 100 comprenant une plaque de verre N 7059, fabriqué par la firme Glass Works, est fixe au porte-substrat 802, puis l'intérieur de la chambre de formation du film est vide d'air de manière à
amener la pression interne à environ 1,133.10-3 Pa.
Ensuite, le substrat 100 est chauffé par le dispositif de chauffage électrique 805 à 250 C et il est maintenu à cette température. De l'argon gazeux et de l'hydrogène moléculaire gazeux sont ensuite introduits à des débits respectifs de 10 cm3/min dans des conditions normales et de 1 cm3/min dans des conditions normales par
les conduits respectifs d'alimentation en gaz 808 et 809.
La pression interne est ajustée à une valeur inférieure à 66,66 Pa par réglage de la soupape d'échappement 814. On applique ensuite une puissance de radiofréquence de 300 W. Au bout d'environ 1 heure, un film de a-Si:H de 1 dm s'est dépose. Pour la formation d'un film semiconducteur contenant plusieurs éléments constitutifs en plus de H ou de F. tel qu'un film de a-Sil xGex:H ou de GaAs:H, on peut utiliser une cible composée des éléments constitutifs correspondants. Il est également possible d'utiliser une cible comprenant plusieurs fragments d'une tranche de Ge sur une cible de Si et de répartir la surface de la cible
dans un rapport prédéterminé de Si et Ge.
Les conditions normales de formation du film anti-réflexion et de films semiconducteurs constituant d'autres portions du dispositif photovoltaïque à empilement conformément à la présente invention au moyen d'un procédé de pulvérisation réactive sont établies par exemple comme
représenté sur le tableau 14.
La présente invention sera plus spécialement décrite à l'aide des exemples suivants, mais sa portée
n'est nullement limitée à ces seuls exemples.
EXEMPLE 1 ET EXEMPLE COMPARATIF 1
(ExemDle 1) Un dispositif photovoltaique à empilement ayant la configuration représentée sur la fiugre 1 a été produit par le procédé de décomposition par décharge luminescente en utilisant un appareil de formation d'un film par décharge luminescente à couplage capacitif représenté sur
la figure 6.
Un substrat en acier inoxydable de mm x 50 mm a été adapté à l'anode 602, puis l'intérieur de la chambre 601 de formation d'un film a été vidé d'air de manière à régler la pression intérieure à moins de 1,133.10-3 Pa. Ensuite, le dispositif de chauffage 605 a été actionné de manière à chauffer le substrat à 250'C et ce dernier a été maintenu à cette température. Du SiH4 gazeux, de l'hydrogène moléculaire gazeux, du PH3 gazeux (dilué avec du H2 gazeux à une concentration de 1 %) ont été introduits a des débits respectifs de 30 cm3/min dans des conditions normales, 40 cm3/min dans des conditions normales et 10 cm3/min dans des conditions normales dans la chambre 101 de formation du film. Ensuite, la pression à l'intérieur de la chambre 601 de formation de film a été réglée à environ 66,66 Pa et une énergie de radiofréquence de 50 W a été appliquée pour produire la décharge. Au bout de 3 minutes, un film 101 de a-Si:H de type n avait été formé. Ensuite, en interrompant l'apport d'énergie de radiofréquence et d'introduction de gaz, on a vidé d'air l'intérieur de la chambre 601 de formation de film jusqu'à une pression inférieure à 1,333.10-3 Pa. On a introduit successivement du SiH4 gazeux, du GeH4 gazeux et de l'hydrogène moléculaire gazeux à des débits respectifs de cm3/min dans des conditions normales, 4 cm3/min dans des conditions normales et 40 cm3/min dans des conditions normales dans la chambre 601 de formation de film et une décharge a été produite à une pression interne d'environ 66,66 Pa et avec une énergie de radiofréquence de 50 W appliquée pendant 42 minutes. Ensuite, le débit de GeH4 gazeux a été changé en un débit de 1,2 cm3/min dans des conditions normales et la décharge a été poursuivie pendant 8 minutes. Il a ainsi été formé continuellement un film 102 de a-Si 0,6Ge0,4:H de type i et un film 111 aSi 0,86Ge0,14:H de type i devant constituer la couche anti-réflexion. Apres avoir de nouveau créé le vide, on a introduit du SiH4 gazeux, de l'hydrogène moléculaire gazeux et du B2H6 gazeux (dilué avec de l'hydrogène moléculaire gazeux à une concentration de 1 %) à des débits respectifs de 30 cm3/min
dans des conditions normales, 40 cm3/min dans des condi-
tions normales et 10 cm3/min dans des conditions normales dans la chambre 601 de formation de film et la décharge a été produite dans des conditions impliquant une pression intérieure d'environ 66,66 Pa et l'application d'une énergie de radiofréquence de 50 W de manière a former ainsi un film 103 de a-Si:H de type p. Ensuite, un film 104 de a-Si:H du type n a été formé dans les mêmes conditions que pour la formation du film 101 précédent. Du SiH4 gazeux et de l'hydrogène moléculaire gazeux ont ensuite été introduits a des débits respectifs de 30 cm3/min dans des conditions normales et de cm3/min dans des conditions normales dans la chambre 601 de formation de film et la décharge a été produite dans des conditions impliquant une pression interne de 66,66 Pa et l'application d'une énergie de radiofréquence de 50 W. Cette opération a été poursuivie pendant 60 minutes. On a ajoute successivement du CH4 gazeux a un débit de 6,5 cm3/min dans des conditions normales en plus du SiH4 gazeux et du H2 gazeux et la décharge a été poursuivie pendant 5 minutes avec une énergie de radiofréquence de W. Il s'est ainsi formé de façon continue un film 105 de a-Si:H du type i et un film 112 de a-Si,87C0 13:H du type i devant constituer la couche anti-réflexion. Ensuite, du SiH4 gazeux, du CH4 gazeux, du H2 gazeux et du B2H4 gazeux (dilués avec du H2 gazeux à une concentration de 1 %) ont eté introduits à des débits respectifs de cm3/min dans des conditions normales, 15 cm3/min dans des conditions normales, 40 cm3/min dans des conditions normales et 10 cm3/min dans des conditions normales, et la décharge a été produite pendant 3 minutes dans des conditions impliquant une pression interne de 66,66 Pa et une énergie de radiofrequence de 100 W appliquée de manière à former un film 106 de aSi 7C0,3:H du type p. Ensuite, une décharge a été produite pendant 3 minutes dans les mêmes conditions que ci-dessus, a la différence qu'on a introduit du PH3 gazeux à un débit de 10 cm3/min dans des conditions normales (dilué avec du H2 gazeux a une
concentration de 1 %) au lieu du B2H6 gazeux utilisé ci-
dessus, pour former ainsi un film 107 de a-Si 0,7C0,3:H du type n. Ensuite, après avoir convenablement vidé d'air l'intérieur de la chambre 601 de formation de film, on a introduit dans cette chambre du SiH4 gazeux, du CH4 gazeux et du H2 gazeux à des débits respectifs de 30 cm3/min dans des conditions normales, 15 cm3/min dans des conditions normales et 10 cm3/min dans des conditions normales et la décharge a été produite pendant 25 minutes dans des conditions impliquant une pression interne d'environ 66,66 Pa et l'application d'une énergie de radiofréquence de 100 W de manière à former ainsi un film 108 de
a-Si 0,7C0,3:H de type i.
On a formé ensuite un film 109 de a-Si 0,7C0,3:H
du type p en répétant les modes opératoires décrits ci-
dessus pour la formation du film 106 pendant 2 minutes.
Apres l'accomplissement de la formation du film, on a déconnecté le dispositif de chauffage électrique
605 et on a laissé refroidir l'échantillon résultant.
L'échantillon refroidi a été retiré de l'appareil de formation de films par décharge luminescente et il a été mis en place dans un appareil classique de déposition en phase vapeur sous vide avec chauffage par résistance de manière a former une électrode ITO 110 transparente par chauffage d'indium et d'étain dans un creuset en alumine sous atmosphère d'oxygène. On a ainsi obtenu un dispositif photovoltaique à empilement selon la présente invention,
ayant la configuration représentée sur la figure 1.
(ExemDple comparatif 1) A des fins comparatives, on a réalisé un
dispositif photovoltaique a empilement ayant la configura-
tion sans couche anti-réflexion comme représenté sur la figure 3, par le procédé de décomposition par décharge luminescente de la même manière que dans l'exemple 1, en utilisant l'appareil de formation de films par décharge luminescente à couplage capacitif représenté sur la figure 6. De même que dans l'exemple 1, après fixation d'un substrat en acier inoxydable mesurant 50 mm x 50 mm en tant que substrat 300 (figure 3) à l'anode 602 de l'appareil, on a créé le vide à moins de 1,333.10-3 Pa à l'intérieur de la chambre 601 de formation de film. La température du substrat a été maintenue à 250'C. Ensuite, du SiH4 gazeux, de l'hydrogène moléculaire gazeux et du PH3 gazeux (dilués avec de l'hydrogène moléculaire gazeux à une concentration de 1 %) ont eté introduits dans la chambre 601 de formation de films à des débits respectifs de 30, 40 et 10 cm3/min dans des conditions normales. Ensuite, la pression à l'intérieur de la chambre 601 de formation de films a été maintenue à environ 66,66 Pa et une énergie de radiofréquence de 50 W a été appliquée pour produire la décharge. Au bout de 3 minutes, un film 301 de a-Si:H de type n avait été formé. L'application de l'énergie de radiofréquence et l'introduction des gaz ont ensuite été interrompues. L'intérieur de la chambre 601 de formation de films a été vidée d'air jusqu'à moins de 1,333.10-3 Pa. Du SiH4 gazeux, du GeH4 gazeux et de l'hydrogène moléculaire gazeux ont ensuite été introduits dans la chambre 601 de formation de films à des débits respectifs de 30, 4 et cm3/min dans des conditions normales. Une décharge a été produite dans des conditions impliquant une pression intérieure d'environ 1,333.10-3 Pa et l'application d'une énergie de radiofréquence de 50 W. Au bout de 50 minutes,
un film 302 de a-Si 0,6Ge 0,4:H de type i avait été formé.
Ensuite, l'intérieur de la chambre 601 de formation de films a ete de nouveau vidé d'air jusqu'à une pression inférieure à 1,333.10-3 Pa. Du SiH4 gazeux, de l'hydrogène moléculaire gazeux et du B2H6 gazeux (dilués avec de l'hydrogène moléculaire gazeux à une concentration de 1 %) ont ensuite été introduits dans la chambre 601 de formation de films à des débits respectifs de 30, 40 et 10 cm3/min dans des conditions normales. Apres réglage de la pression interne à environ 66,66 Pa, une énergie de radiofréquence 50 W a été appliquée pour produire la décharge. Après poursuite de la décharge pendant 3 minutes, un film 303 de a-Si:H de type p avait été formé. Il s'est formé ensuite un film 304 de a-Si:H de type n dans les mêmes conditions que pour la formation du film 301. On a ensuite introduit du SiH4 gazeux et de l'hydrogène moléculaire gazeux dans la chambre 601 de formation de films à des débits respectifs de 30 et de 40 cm3/min dans des conditions normales. La décharge a été produite dans des conditions impliquant une pression interne d'environ
1,333.10-3 Pa et l'application d'une énergie de radio-
fréquence de 50 W. Apres maintien de la décharge pendant minutes, un film 305 de a-Si:H de type i a été forme. On a ensuite introduit du SiH4 gazeux, du CH4 gazeux, de l'hydrogène moléculaire gazeux et du B2H6 gazeux dilués avec de l'hydrogène moléculaire gazeux à une concentration de 1 % (B2H6/H2=1 %) dans la chambre 601 de formation de film à des débits respectifs de 30, 15, 40 et 10 cm3/min dans des conditions normales et une décharge a été produite dans des conditions impliquant une pression interne d'environ 66,66 Pa et l'application d'une énergie de radiofrequence de 100 W. Apres le maintien de la décharge pendant 3 minutes, un film 306 de a-Si 7C 3:H du type p
0,7 0,3
avait éte formé. Ensuite, un film 307 de a-Si 0,7C 0,3:H de type n a été formé dans les mêmes conditions que celles qui ont été indiquées cidessus, excepté l'introduction de PH3 gazeux dilué avec de l'hydrogène moléculaire (PH3/H2=1 %) au lieu du B2H6 gazeux ci-dessus. Ensuite, du SiH4 gazeux, du CH4 gazeux et de l'hydrogène moléculaire ont été introduits dans la chambre 601 de formation de films à des débits respectifs de 30, 15 et 10 cm3/min dans des conditions normales et la décharge a été poursuivie pendant 25 minutes de manière à former ainsi un film 308 de a-Si 0,7C0,3:H de type i. On a ensuite forme un film 309 de aSi 0,7C 0,3:H de type p en répétant les mêmes modes opératoires de formation de films que pour la formation du film 306, pendant 2 minutes. Ensuite, une électrode 310 en ITO transparent a été formée de la même manière que dans
l'exemple 1.
On a ainsi préparé un dispositif photovoltaique à empilement classique ayant la configuration représentée
sur la figure 3, sans film anti-réflexion.
EVALUATIONS
Le dispositif photovoltaïque à empilement obtenu dans l'exemple 1 (appelé ci-après "Echantillon N 1") et le dispositif photovoltaïque à empilement obtenu dans l'Exemple Comparatif 1 (appelé ci-après "Echantillon Comparatif N 1") ont été évalués à l'aide d'un simulateur solaire de spectre analogue à celui de la lumière AM-1. On a trouvé que l'Echantillon N' 1 avait une valeur Isc de 7,6 A/cm: et un rendement de conversion photo-électrique de 12,8 %. Par ailleurs, on a trouvé que l'Echantillon Comparatif N 1 avait une valeur Isc de 6,5 mA/cm2 et un rendement de conversion photo-électrique de 10,6 %. D'après ces résultats, on a considéré que puisque le dispositif photovoltaïque a empilement conforme à la présente invention a une couche anti-réflexion spécifique, le courant photo-électrique est accentué et le rendement de
conversion photo-électrique est amélioré.
EXEMPLE 2 ET EXEMPLE COMPARATIF 2
(ExemDle 21 On a réalisé un dispositif photovoltaïque a empilement ayant la configuration représentée sur la figure 2 en utilisant l'appareil de formation de films par décharge luminescente à couplage capacitif représenté sur la figure 6 et l'appareil de formation de films par le
procédé HR-CVD représenté sur la figure 7.
On a utilisé comme substrat 200 une plaque
d'acier inoxydable mesurant 50 mm x 50 mm.
Tout d'abord, en procédant comme dans l'exemple 1, on a formé successivement un film 201 de a-Si:H de type n, un film 202 de a-Si 0, 6Ga0,4:H de type i, un film 211 de a-Si 0,86Ga0,14:H de type i devant constituer la couche anti-réflexion, un film 203 de a-Si:H de type p et un film
204 de a-Si:H de type a sur le substrat 200.
On a formé ensuite un film 205 de a-Si:H de type i en répétant les modes opératoires de formation de la couche 105 de type i de l'exemple 1 pendant 65 minutes. On a formé ensuite un film 206 de a-Si:H de type p dans les mêmes conditions que pour la formation du film 103 de a-Si:H de type p de l'exemple 1. On a formé en outre un film 207 de a-Si:H de type n dans les conditions indiquées pour la formation du film 104 de a-Si:H de type n de
l'exemple 1.
Ensuite, la chambre 601 de formation de films de l'appareil représenté sur la figure 6 a été vidée d'air et le substrat 200 portant plusieurs films semiconducteurs stratifiés a été transporté par la vanne à obturateur 607 vers une position prédéterminee dans la chambre 701 de formation de films de l'appareil de formation de films par le procédé HR- CVD de la figure 7. Dans ce cas, le substrat
200 (substrat 100 sur la figure 7) a été fixé au porte-
substrat 702 de manière que les couches semiconductrices empilées soient tournées vers le bas comme représenté sur
la figure 7.
Le substrat a été chauffé à 200 C et maintenu à cette température au moyen de l'appareil de chauffage à infrarouge 705 sous la surveillance du contrôleur de température 704. Du diéthyl-zinc (DEZn) a été introduit comme gaz de départ (A) dans la chambre 701 de formation de films à un débit de 1,0 x 10-6 mole/min par le conduit 708 d'alimentation en gaz. Etant donné que le DEZn est liquide
à la température normale, on y a fait barboter de l'hydro-
gène moléculaire gazeux dans un récipient de barbotage (non représente) en introduisant cet hydrogène moléculaire gazeux à un débit de 10 cm3/min dans des conditions normales de manière à gazéifier ainsi le DEZn. On introduit séparément du diéthylsélenium (DESe) et du diéthyl-tellure (DETe) comme matières gazeuses de départ (B) dans la chambre 701 de formation de films à des débits respectifs de 3,0 x 10-6 mole/min et de 8, 0 x 10-6 mole/min par le
conduit 709 d'alimentation en gaz.
Le DESe et le DETe ont été gazéifiés de la même manière que le DEZn en faisant arriver de l'hélium gazeux et de l'hydrogène moléculaire gazeux dans un récipient de barbotage (non représenté) à des débits respectifs de 5 cm3/min et de 15 cm3/min dans des conditions normales. L'ouverture de la soupape d'échappement 714 a été ajustee de manière à maintenir la pression à l'inté-
rieur de la chambre 701 de formation de films à environ 66,66 Pa. Ensuite, une énergie de micro-onde (2,45 GHz) de 200 w a été appliquée par le dispositif d'activation 711 dans la chambre d'activation 710. Au bout de 5 minutes, un film 212 de ZnSe0, 2Te0 8:H destiné à constituer la couche anti-réflexion avait été formé. Les opérations de formation de film indiquées ci-dessus ont été répétées, sans utiliser toutefois le DETe et en modifiant le débit du DESe de manière qu'il soit égal à 1,5 x 10-5 mole/min, pour former ainsi un film 208 de ZnSe:H comme couche semiconductrice de type i au bout de 35 minutes. Ensuite, les opérations de formation de film indiquées ci-dessus ont été répétées, excepté qu'on a ajouté du LiC3H7 comme dopant de type p au gaz de départ (A) à un débit de 1,0 x 10-9 mole/min, afin de former ainsi un film 209 de ZnSe:H:Li comme couche semiconductrice de type p, au bout de 2 minutes. Apres refroidissement de l'échantillon résultant, une électrode transparente 210 a été formée sur l'échantillon de la même
maniere que dans l'exemple 1.
On a ainsi obtenu un dispositif photovoltaïque à empilement selon la présente invention, ayant la
configuration représentee sur la figure 2.
(Exemple comparatif 2) A des fins comparatives, on a préparé un
dispositif photovoltaïque à empilement ayant la configura-
tion sans couche anti-reflexion représentée sur la figure 3 en utilisant l'appareil de formation de films par décharge luminescente à couplage capacitif représenté sur la figure 6 et l'appareil de formation de films par le procédé HR-CVD
représenté sur la figure 7.
Un substrat en acier inoxydable mesurant
mm x 50 mm a éte utilisé comme substrat 300 (figure 3).
Des films semiconducteurs 301, 302, 303, 304 et 305 ont été formés successivement sur le substrat 300 de la même manière que ceux de l'Exemple Comparatif 1 pour
lesquels l'appareil de l'exemple 6 avait été utilisé.
Ensuite, un film 306 de a-Si:H de type p a été formé de la même manière que le film semiconducteur 303 de l'exemple comparatif 1. On a formé ensuite un film 307 de a-Si:H de type n de la même manière que le film semiconducteur 304 de l'exemple comparatif 1. L'intérieur de la chambre 601 de formation de films de l'appareil représenté sur la figure 6 a ensuite été vidé d'air et le substrat 300 portant plusieurs films semiconducteurs stratifiés a été transporté
par la vanne à obturateur 607 vers une position pré-
déterminée dans la chambre 701 de formation de films de l'appareil représente sur la figure 7 servant à la formation d'un film par le procédé HR-CVD. Dans ce cas, le
substrat 300 (100 sur la figure 7) a été fixé au porte-
substrat 702 de façon telle que les films semiconducteurs empilés soient tournés vers le bas comme représenté sur la figure 7. Ensuite, en procédant comme dans l'exemple 2, on a maintenu la température du substrat à 200'C et on a introduit du DEZn comme matière gazeuse de départ (A) a un
débit de 1,0 x 10-6 mole/min par le conduit 708 d'alimen-
tation en gaz, et on a introduit du DESe comme matière gazeuse de départ (B) à un débit de 1,5 x 10-5 mole/min par le conduit 709 d'alimentation en gaz. La pression à l'intérieur de la chambre 701 de formation de films a été maintenue à environ 66,66 Pa. Une énergie de micro-onde de W a été appliquée dans la chambre d'activation 710. Au bout de 40 minutes, un film 308 de ZnSe:H de type i avait été formé. On a ensuite forme un film 309 de ZnSe:H:Li du type p dans les mêmes conditions de formation d'un film que ci-dessus, excepté l'addition de LiC3H7 comme dopant du type p à un débit. de 1,0 x 10-9 mole/min à la matière gazeuse de départ (A). Ensuite, une électrode transparente 310 a été formée de la même manière que dans l'exemple 1. On a ainsi obtenu un dispositif photovoltaique à empilement classique ayant la configuration représentée sur la figure
3, ne comportant pas de couche anti-réflexion.
EVALUATIONS
Le dispositif photovoltaique à empilement obtenu dans l'exemple 2 (appelé ci-après "Echantillon N" 2") et le dispositif photovoltaique à empilement obtenu dans l'exemple comparatif 2 (appelé ci-après "Echantillon Comparatif N 2") ont été évalués à l'aide d'un simulateur solaire de spectre analogue à celui de la lumière AM-1. On a ainsi constaté que l'Echantillon N' 2 avait une valeur
* Isc de 7,2 mA/cm2 et un rendement de conversion photo-
électrique de 13,2 %. Par ailleurs, on a constaté que l'échantillon comparatif Ne 2 avait une valeur Isc de 6,4 mA/cm2 et un rendement de conversion photo-électrique de 10,8 %. D'après ces résultats, on a constaté que du fait que le dispositif photovoltaïque à empilement selon la présente invention porte un film anti-réflexion spécifique, le courant photo-électrique est amplifié et le rendement de
conversion photo-électrique est remarquablement amélioré.
Tableau 1
-N0 de Taux de Ge dans la Indice de Intervalle de l'échan- composition (x) réfraction (n) bande (Eg) tillon A-i0 0,0940
A - 0 0)00 3,6 | 1,70
A - 1 0,09 4,0 ' 1,63
A - 2 0,14 4,2 1,60
A - 3 0,28 4,6 1,50
A- 4 0,40 5,0 1,40
Tableau 2
NI de Taux de C dans la Indice de i Intervalle de l'échan- composition (x) réfractior(n) bande (Eg) tillon
B - 0 0,00 4,0 1,70
B- 1 0,09 3,5 1,80
B - 2 0,13 3,3 1,84
B- 3 0,20 3,0 1,90
B - 4 0,30 237 2,00
Tableau 3
Elément Type de onduction de la cuheFilm semi- n sptoccmiritrice constitutive conducteur Eg phtoave (N- de référence ana, constitutif À =63nm2 =751nm ta"ique _____ _fimnre 3) p (3 0 9) i Ce) l.ule I i (3 0 8) supérieure} a-SioCc, 3:H 2,0 2,7 n (3 0 7) p (306) Cellule' i (305)
intermé-
diaire n (3 0 4) a-Si: '1 1,7 4,0 3,6 1.
K (303)
L i 1,4 Cellule inférieure i (3 0) 2i 1a-Sio, fGeOu 4:H 11 I4 5 0 n (301) I I _ _ _ _ __ _ _ _ I __ I t _ Tabl eau 4 N de réfé- Type de corduction de la Film semi - Epaisseur rence sur la couche sEr.corductrice consconducteur de couche fyiwe 1 titutive constitutif (nm) 109 p a-Sio, Co, 8 108 i a-Sio, Co,, 400 107 n a-Sio, 7Co, -S 15 106 p a-Si o, 7Co 15 112 i a-Sio, 87Co,,3 48 Partie restante i a-Si 450 de 105 104 n a-Si 15 103 p aSi 15 111 i a-Sio eo6Ge, 1 45 Parti e restante i a-Sio, 6Gec, 4 250 de 102 101 n a-Si 20 TablhamU 5 N' de l'é- Clll intermiire Clule inférieure chanti 1k Celhle internmIiaireClue chantilion S C - 1 Couche antiréflexion: C ace anti-réflexion: S 2 -esprésente présente s S C - 2 ": ron présente:rÉsente S C- 3: préserte: nor présente S C- 4: nn résenrte: rn présente Tab:eau 6 N de Valeur Isc du courant pIcto-é.ec- Redemnt de conversion 1'échan- triq ue en court-circuit photo-É]ectrique -t (M) tillon
S C- 1 7,4 12,5
S C - 2 6,9 11,4
S C- 3 7,1 11,6
S C - 4 6,5 10,5
Tableau 7
N de échar- dTaux de Te dans la Indice de Intervalle de tilleon couoosition (x) réfraction (n) bande (Eg)
C - 0 0, 00 2,6 2,67
C- 1 0,80 3,05 2,30
(référence)
B- 0 4,0 1,70
Tableau 8
cN0 de îtl Cellule supérieure i Cellule inférieure cdanti' 011 on _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ S C - 5 Couche anti-réflexion:! Couche anti-réflexion:
$ C - 5
présente t présente S C- 6 ": non présente p: résente
Tableau 9
N de réfé- ' Type de corduction de la cuc i Film nicciruc- E sais r rerre asur la I micorductrice consttutive teur constitutif de cuche figure 2 (nm) 209 p ZnSe:H 10 Partie restante deé 208 j iZnSe:H 900 de 208 ii 212 i ZnSeo, zTeo, 8:H 52 207 n a-Si:H 10 206 P p a-Si:H 10 j 205 i a-Si:H 450 204 I n a-Si:H 15 203, p a-Si:H 15 _I 211 i a-Sio, 86Geo,1, :H 45 Partie restante |ia-SiO, eGeo, 4:H 250 de 202 201 n a-Si:H 20
Tableau 10
N de 'é- i.Valeur Isc du ccurant photo-élec- Rmoement de ccxwersion chantilon, triquen court-circuit ptolectrique () iioto-électriqae "1, (%) i (maj)
SC-5 7,0 13,1
S C - 6! 6,3 11,9
o o oD ao R N - -,:,I.,:s-eu H:sVe] H:,sVeD,,.!-eH:s-e il: UV Il:!Sv9-eI. uJO iOL op tt:sVe9H: sve H: sVe H: sveH:"a9x""TS-eH: "X9" -' $e! LI Il:Sv* uJ eD' H:Sv Xul x- eD H: 'dd 'sVeD Il:'d'-'sVeD Il: 'xaD' -"!S-e tI: xaD '"S- e! 111 il: S'H: IS-L'H:piS-e H!$' tt: S-eIt!$'e, d î0[ ll:!S' tIt 1:!S'H:!S-E}lI: IS-eI1:[S-H:!S-o, u;'OI gOL ap
If: [S-eH: I$-etH: TS-e11:!$-eH:!S-et11 IS-e! aèxsa1 aT:l..
I':'Ne'""!S ' H: Ai A '!S-e H:'D-'AN'!S-e [1: --- S-e I:' 'N!S. H: Ai A 1::!SeI
lt:'3'"'S'J H:''43.l-U IS'e-Is-
ttI:3-"!iS-ett:3-'!S-eH:3" [S-e H:[OS-'[S e t: 3" [S-eHt:D^-'!S-e!d '901
_ I ___.._._................
t1: 3"-!S'eH: 3"!S' eH:AD"!S-LH:3" I['S-eIl:"- 'S-eH: D4-g"s-e L01 iltA"A - IS ' 4 - 1:x"' tI:X3"!S' t:- ' IS'! 11:4O"-'e -I:3"! '! ii:AD A -Ils-P 80I it:' ' '!S'e1I:'3'-'SeH:D'-"SeZ:!S-e S1:" I- Ii:'" [-elt:B3-', S-,d 601 I a ln]n4suoTImo T_ aD g '0 j UN{'oN ú 'Y 'oN |,N -'n:uOi-.cLs UaqDwo el ap uo.I:x'lDo ap aU a:ilalagal ap oifflu ozea II:SVe9l:!sVe [::SVe:'
fl:t-e:s-
sI sl: DHs-eDHIsle. H:!s-e H:!S-e i:.S-e 11:slVe II:sVe9 I J: Ve9 I/:'a9"' [-e I]:xa9x-t!S'e H:xa9x"l!-e! a t-,esa.zaT!..d Ht:',XJx-t sve9 [t:,xd, x -' sVe9 II:,d,x-EtsVe9 tl:,Xa9,x- '!s-e HI:,xaix -'! S -e H:,xal9,j- ' S -e! II 11:!s A-etH! S'eH:!S-eH:!S-eH:!S'e H: AS-e. d 9Og I H:!S-i)IH: GS-e11 l: S'e11:!S-e11: l S-eH:!S-I,.u 'OG I1:!s-eHII: -eH: S-e H':[SeH1: [S-e H:!S-e!;GC, :!S-e:s!$.e H:!S-et1:2 lS-eH:!S-eH:!$-e. 90O H: S-e 11:-e H: IS-e S-e H: O-e H G-e ' O No 11:,oJ,'l-Sp3H:,"^aJ,'asu2Ht:,^3,'!S-eH:,a/,,-Sp311 i^l*au11glg SeI 1 ap It u ap SI 1':PH:(a suH: 3" -$-e | alUa a, Il:ZD8-.!ç-e lIl aSu7- lI:63-!-I2z'3"S-eII:aSuz:D-!e. |60
-......................- --1L
g IoN |I [ 'oN 0 ['ON6 'qN 8 'N l. -DnDsuo a4Du)De S Je r . ap uo.,:)3 ap ad4 aa.; ap oN (alTns) LL nealqal, o c) o' c H:sVeD tl:Ve9 H:sVe9 s u Z0P z oZ ap i{:sVe9 H. VeD H:sVe9! aTs1F Â a4uelsal a.3ied H: SV 'xuI ' -X eq H:sV'xulx-l"egl: I:SV'UI 'eD! IIZ I{: [S-e 1: ISTe H:! s-e d Og H: S'e:1. is!-e H:!s-e, u _0 H:!S'e It: {S-U 11:!S-e} SO3 H: iS-e H:!S-e: is-e d 90 Hl: iS-e U{: is-u Il: is-e uLOZ H:,a,- 'Sp il:, Ai 'A- 'aSUz"O:,6 A-' {e!Z Z ap a'4uelsaoz o! 'l.vc H:SPp I: oSuZ il:3 'A!S' e A Il:zoz"!S-e t{:aSuz H:3DA"tis-e d 60d -suoD aDraiDnpuoD Z ain2T] ef ins :.J I 'j; l' [ '?',4Ja I [ j q saqio e pâa aa -psaqjnoD el ap aaaj.p oN
uoi:DnpuoD ap ad,.
(alTns)!L nealqeL
Tableau 12
Débit Débit Energie de
Film semi-conduc- M atière cm3/tmin Pressior Température radio-
teur première dans des interne du substrat fréquence gazeuse conditions (Pa) ncrmal es (') (W) a-Si:] SilH4 30 66,66 250 50 Hz 40 a-Si:H:F SiF4 20 66,66 250 100
HZ 50
#C-Si:H SiH4 5 66,66 250 200
HZ 100
_ _z uC-Si:H:F SiF4 10 66,66 250 200 iHlZ 100 t a-Sic, s6Geo, 4:It Silt 30 66,66 250 50 Gel4 12
I
a-Sio,,s6Geo,,4:H:FSiF4 20 '66,66 250 100 GeF4 j 1,0
HZ 50 J
a-Sio, 87Co, 3:1I SiH4 30 66,66 250 50
CII 40
0 H: z 6,5 _ _ C-Sio, s7Co, 3:1H:FSiF4 10 66,66 250 350
CF4 5
|Hz _I i H 100 a-Sio, No,,:l SilHl 30 66,66 250 50
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1112 40
Tab]eau -2 (suite) Energie de
Film semi- Matière IPFression Température radio-
conducteur première Débit interne du substrat fréquence gazeuse (Pa)c) (W) a-Sio, 900 1:HSiHl 30Ncm3/min 66,66 250 50 Hz 2Ncm3/min Hz 40Ncm3/min GaAs:H Ga(CzHs) 3 2,0Xl 0-5mieol min66,66 200 50 Asl{3 15 " 112z 15 " GaAso,sPo,s:H Ga(CzH5)3 2,0X10-5mile/min 66,66 200 50 AsH3 17,5 I
PH3 7,5
H= i 15" i Gao,sInosP:H Ga(CHs)3 12xOsmemin 66,66 200 50 In(CzH5)3 0, 8xl05mde/min
PH 1 5 "
tz 15"i!
Tableau 13
TemperatureEnergie Film semi- Matière Pressio Température Energc
conducteur première Débit interne du substrat onde micro-
I ondes gazeuse Ea (t) (W) a-Si:H:F (A)Hz/Ar oaNm3in/lOE*m3/on 0,2 250 200 (B)SiF. 30Ncm3/min pC-Si:H:F (A) Hz/Ar 2rAm3/in/lOa*3/ni 0Q2 250 200 (B)SiF4 5Ncm3/m.n a-Si o, sGeo, 14:H:F(A) Hz/Ar n:m3n/1in/Ot m3/tn0,2 250 200 (B) S iF4 30Ncm3/min GeF. 0,5Ncm3/mi.n #C-Sio,87Co 13:H:F (A)Hz/Ar nin/1oai=3hin 0,2 250 300 (B) SiF. 5Ncm3/mi.n CF4 5Ncm3/min a-Sio,,No,,:H (A) Hz/Ar 2ONE3,/in/1NaP3/mtr 0,5 250 200 (B)Si F4 3ONcm3/nmin NF3 3Ncm3/min ZnSe:H (A)Hz 15Ncm3/nin 015 200 200 (B) Zn(Czlsz 1,OXlO In6mc dmin Se(CHs) 2 1,5X10'Smoldmin ZnSeo.zTeo, 8:H (A)Hz 15Ncm3/min 0,5 200 200 (B) Zn(CzHs) 2,Ox 10- 'mo l'min Se(CzHs)z 3,0xlOI6mole{min Te(CzHs)z 810 x 10- 6oo le'min GaAs:H (A)H z 15Ncm3/min 0,5 200 100 (B) Ga(C2lls) z I,5X10-Solefmin lONcm3/min
Tableau t 4
Film semi- Cible Débit Pression Temperature Energie
conducteur I (Ncm3/min) interne I du substrat de radio-
(.) fréquence (Pa) c ( a-Si:}{ Si Ar: lO 1,333.10-3 250 300 Hz: 1 a-Si:F Si Ar: 10 11,333.10 3 250 300 SiFd:O,5. a-Sio, a6Geo,4:H Si+Ge (tranche) | Ar 10 1,333.10-3 250 300 H! a-Sio, 87Co,,3:H Si+graphite Ar: 1' 1,333. 10-3[ 250 300 Hz:2,5i -31 CdS:H CdS Ar: 10 1,333.1 200 200 H z:0,, CdSo sTeo, s:H CdS+CdTe (tratr:e)! Ar: 10 1,333.10-3 200 200 Hz:0,2 GaAs:H GaAs Ar: 10 1,333.10 3 200 300 Hz:0,5 GaAso, 5P% 5:{ GaAs+Gap (tranche): Ar: 10,333.10 200 300 sH( e Hz:O,5 Gao, 5[no, sP:}{ GaAs+InP (trarche)I A. 10,333.1 200 300 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ J H Z: 0 1 _ _ _ _ _ _ _ _ i _ _ _ _
Claims (10)
1. Dispositif photovoltaique du type a empilement, caractérisé en ce qu'il comprend un empilement
d'éléments photovoltaiques selon lequel une couche semi-
conductrice (a) d'indice de réfraction (n) de valeur na et une couche semiconductrice (b) d'indice de réfraction (n) de valeur nb définissent entre elles une interface dans laquelle une couche semiconductrice (c) est insérée comme couche anti-réflexion; ladite couche semiconductrice (c)
comprend un film semiconducteur dont les éléments cons-
titutifs ont un taux de composition différent du taux de composition des éléments constitutifs de la couche semiconductrice (b); et la couche semiconductrice (c) a un indice de réfraction (n) de valeur n=./na.nb et une épaisseur (d) de valeur d = X/4n o > représente une longueur d'onde maximale de la sensibilité spectrale d'un élément photovoltaique positionné dans la direction de
transmission de la lumière.
2. Dispositif photovoltaique à empilement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la couche semiconductrice (b) comprend un film de aSilxGex:H et le film semiconducteur constituant la couche semiconductrice (c) comprend un film de a-SilxGex.:H o x' est différent
de x, x est supérieur a 0 et x' est inférieur à 1.
3. Dispositif photovoltaique à empilement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la couche semi-conductrice (b) comprend un film de a-SilxCx:H et le film semiconducteur constituant la couche semiconductrice (c) comprend un film de a-SilxCx,:H o x' est différent
de x, x est supérieur à 0 et x' est inférieur à 1.
4. Dispositif photovoltaïque à empilement, caractérisé en ce qu'il comprend un empilement de plusieurs
éléments photovoltaiques selon lequel une couche semi-
conductrice (a) d'indice de réfraction (n) de valeur na et une couche semiconductrice (b) d'indice de réfraction (n) de valeur nb définissent entre elles une interface dans laquelle une couche semiconductrice (c) est insérée comme couche anti-réflexion; ladite couche semiconductrice (c) comprend un film semiconducteur ayant une composition élémentaire dans laquelle d'autres éléments sont ajoutés aux éléments constitutifs de la couche semiconductrice (b); et la couche semiconductrice (c) a un indice de réfraction (n) égal à Jna.nb et une épaisseur (d) egale à X/4n o ? représente une longueur d'ondes maximale de la
sensibilité spectrale d'un élément photovoltaique position-
né dans la direction de transmission de la lumière.
5. Dispositif photovoltaïque à empilement suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la couche semiconductrice (b) comprend un film de aSi:H et le film semiconducteur constituant la couche semiconductrice (c) comprend un film de a-SilxNx:H, x étant supérieur a 0 et
inférieur à 1.
6. Dispositif photovoltaïque à empilement suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la couche semiconductrice (b) comprend un film de aSi:H et le film semiconducteur constituant la couche semiconductrice (c) comprend un film de a-SilxOx:H, o x est supérieur a 0 et
inférieur à 1.
7. Dispositif photovoltaïque a empilement suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la couche semiconductrice (b) comprend un film de ZnSe:H et le film semi-conducteur constituant la couche semiconductrice (c) comprend un film de ZnSelxTex:H, o x est supérieur à 0 et
inférieur à 1.
8. Dispositif photovoltaïque à empilement suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la couche semiconductrice (b) comprend un film de CdS:H et le film semiconducteur constituant la couche semiconductrice (c) comprend un film de CdSi_xTex:H o x est supérieur à 0 et
inférieur à 1.
9. Dispositif photovoltaïque à empilement suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la couche semiconductrice (b) comprend un film de GaAs:H et le film semiconducteur constituant la couche semiconductrice (c) comprend un film de GaAslxPx:H o x est supérieur a 0 et
inférieur a 1.
10. Dispositif photovoltaïque à empilement suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la couche semiconductrice (b) comprend un film de GaAs:H et le film semiconducteur constituant la couche semiconductrice (c) comprend un film de GalxInxAs:H o x est supérieur à O et
inférieur à 1.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27728388 | 1988-11-04 | ||
| JP1268993A JP2717583B2 (ja) | 1988-11-04 | 1989-10-18 | 積層型光起電力素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2638900A1 true FR2638900A1 (fr) | 1990-05-11 |
| FR2638900B1 FR2638900B1 (fr) | 1992-04-03 |
Family
ID=26548573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR898914439A Expired - Lifetime FR2638900B1 (fr) | 1988-11-04 | 1989-11-03 | Dispositif photovoltaique a empilement, comportant une couche anti-reflexion |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5039354A (fr) |
| JP (1) | JP2717583B2 (fr) |
| CN (1) | CN1020525C (fr) |
| DE (1) | DE3936666C2 (fr) |
| FR (1) | FR2638900B1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110429155A (zh) * | 2018-04-27 | 2019-11-08 | 环球太阳能公司 | 包括具有反射和/或抗反射特性的双层像素的光伏器件 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5665640A (en) | 1994-06-03 | 1997-09-09 | Sony Corporation | Method for producing titanium-containing thin films by low temperature plasma-enhanced chemical vapor deposition using a rotating susceptor reactor |
| US5628829A (en) * | 1994-06-03 | 1997-05-13 | Materials Research Corporation | Method and apparatus for low temperature deposition of CVD and PECVD films |
| US5975912A (en) * | 1994-06-03 | 1999-11-02 | Materials Research Corporation | Low temperature plasma-enhanced formation of integrated circuits |
| AU1745695A (en) * | 1994-06-03 | 1996-01-04 | Materials Research Corporation | A method of nitridization of titanium thin films |
| US6380480B1 (en) * | 1999-05-18 | 2002-04-30 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd | Photoelectric conversion device and substrate for photoelectric conversion device |
| MY144626A (en) * | 2002-03-19 | 2011-10-14 | Univ California | Semiconductor-nanocrystal/conjugated polymer thin films |
| KR101381508B1 (ko) * | 2005-07-15 | 2014-04-04 | 메르크 파텐트 게엠베하 | 회절 호일 |
| KR101513406B1 (ko) | 2006-09-29 | 2015-04-17 | 유니버시티 오브 플로리다 리서치 파운데이션, 인크. | 적외선 감지 및 표시를 위한 방법 및 장치 |
| US20080179762A1 (en) * | 2007-01-25 | 2008-07-31 | Au Optronics Corporation | Layered structure with laser-induced aggregation silicon nano-dots in a silicon-rich dielectric layer, and applications of the same |
| US9577137B2 (en) | 2007-01-25 | 2017-02-21 | Au Optronics Corporation | Photovoltaic cells with multi-band gap and applications in a low temperature polycrystalline silicon thin film transistor panel |
| TWI462307B (zh) * | 2008-09-02 | 2014-11-21 | Au Optronics Corp | 具備多重能隙的矽奈米晶體光電池及其在一低溫多晶矽薄膜電晶體面板內之應用 |
| CN101728458B (zh) * | 2008-12-26 | 2011-05-25 | 上海联孚新能源科技有限公司 | 多结太阳电池的制造方法 |
| EP2360742A2 (fr) * | 2009-06-10 | 2011-08-24 | Suinno Solar Oy | Procédé et supports pour cellule solaire haute puissance |
| CN101880914B (zh) * | 2010-05-25 | 2012-09-12 | 中国科学院微电子研究所 | 利用等离子体浸没离子注入制备黑硅的方法 |
| US8778724B2 (en) * | 2010-09-24 | 2014-07-15 | Ut-Battelle, Llc | High volume method of making low-cost, lightweight solar materials |
| JP2012114296A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
| US20120187763A1 (en) * | 2011-01-25 | 2012-07-26 | Isoline Component Company, Llc | Electronic power supply |
| WO2012138651A2 (fr) * | 2011-04-05 | 2012-10-11 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Procédé et appareil pour intégrer une cellule photovoltaïque à infrarouge (ir) sur une cellule photovoltaïque à couche mince |
| RU2014102650A (ru) | 2011-06-30 | 2015-08-10 | Юниверсити Оф Флорида Рисеч Фаундэйшн, Инк. | Усиливающий инфракрасный фотодетектор и его применение для обнаружения ик-излучения |
| CN102723370B (zh) * | 2012-06-18 | 2014-08-20 | 湖南红太阳光电科技有限公司 | 一种用于太阳能电池的宽光谱多层减反钝化膜 |
| CN103165687B (zh) * | 2013-02-28 | 2015-07-15 | 溧阳市生产力促进中心 | 一种具有减反射膜的四结太阳能电池 |
| RU2750998C2 (ru) | 2016-07-12 | 2021-07-07 | Дайнэмик Солар Системс Аг | Способ изготовления последовательности фотогальванических слоев методом печати при комнатной температуре и последовательность фотогальванических слоев, полученная данным способом |
| US11784267B2 (en) | 2019-10-29 | 2023-10-10 | Sun Hunter Inc. | CIGS lamination structure and portable solar charger using same |
| CN113126376A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-16 | 合肥京东方显示技术有限公司 | 阵列基板及其制备方法、显示面板及显示装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55111180A (en) * | 1979-02-19 | 1980-08-27 | Sharp Corp | Thin-film solar battery of high output voltage |
| EP0054737A2 (fr) * | 1980-12-22 | 1982-06-30 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Dispositif à semi-conducteur pour la conversion de la lumière en énergie électrique |
| US4404421A (en) * | 1982-02-26 | 1983-09-13 | Chevron Research Company | Ternary III-V multicolor solar cells and process of fabrication |
| JPS6074685A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-26 | Toshiba Corp | 光起電力装置 |
| JPS60111478A (ja) * | 1983-11-22 | 1985-06-17 | Toshiba Corp | 光起電力装置 |
| US4680422A (en) * | 1985-10-30 | 1987-07-14 | The Boeing Company | Two-terminal, thin film, tandem solar cells |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2949498A (en) * | 1955-10-31 | 1960-08-16 | Texas Instruments Inc | Solar energy converter |
| IL48996A (en) * | 1975-02-27 | 1977-08-31 | Varian Associates | Photovoltaic cells |
| IT1092849B (it) * | 1977-03-28 | 1985-07-12 | Rca Corp | Dispositivo fotovoltaico presentante una elevata efficienza di assorbimento |
| US4179702A (en) * | 1978-03-09 | 1979-12-18 | Research Triangle Institute | Cascade solar cells |
| JPS55125680A (en) * | 1979-03-20 | 1980-09-27 | Yoshihiro Hamakawa | Photovoltaic element |
| US4379943A (en) * | 1981-12-14 | 1983-04-12 | Energy Conversion Devices, Inc. | Current enhanced photovoltaic device |
| JPS58116779A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
| JPS58139478A (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-18 | Agency Of Ind Science & Technol | アモルフアス太陽電池 |
| US4451691A (en) * | 1982-02-26 | 1984-05-29 | Chevron Research Company | Three-terminal ternary III-V multicolor solar cells and process of fabrication |
| US4471155A (en) * | 1983-04-15 | 1984-09-11 | Energy Conversion Devices, Inc. | Narrow band gap photovoltaic devices with enhanced open circuit voltage |
| US4542256A (en) * | 1984-04-27 | 1985-09-17 | University Of Delaware | Graded affinity photovoltaic cell |
| US4547621A (en) * | 1984-06-25 | 1985-10-15 | Sovonics Solar Systems | Stable photovoltaic devices and method of producing same |
| US4738729A (en) * | 1984-10-19 | 1988-04-19 | Toshihiko Yoshida | Amorphous silicon semiconductor solar cell |
| JPH0691112B2 (ja) * | 1985-02-18 | 1994-11-14 | キヤノン株式会社 | 堆積膜形成法 |
| JPS61189649A (ja) * | 1985-02-18 | 1986-08-23 | Canon Inc | 堆積膜形成法 |
| JPH0746823B2 (ja) * | 1985-04-24 | 1995-05-17 | キヤノン株式会社 | イメ−ジセンサ |
| US4776894A (en) * | 1986-08-18 | 1988-10-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Photovoltaic device |
| JPS6424468A (en) * | 1987-07-21 | 1989-01-26 | Canon Kk | Functional deposited film |
| US4888062A (en) * | 1987-08-31 | 1989-12-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Pin junction photovoltaic element having I-type semiconductor layer comprising non-single crystal material containing at least Zn, Se and H in an amount of 1 to 4 atomic % |
-
1989
- 1989-10-18 JP JP1268993A patent/JP2717583B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-31 US US07/429,453 patent/US5039354A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-03 FR FR898914439A patent/FR2638900B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-03 DE DE3936666A patent/DE3936666C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-04 CN CN89108315A patent/CN1020525C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55111180A (en) * | 1979-02-19 | 1980-08-27 | Sharp Corp | Thin-film solar battery of high output voltage |
| EP0054737A2 (fr) * | 1980-12-22 | 1982-06-30 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Dispositif à semi-conducteur pour la conversion de la lumière en énergie électrique |
| US4404421A (en) * | 1982-02-26 | 1983-09-13 | Chevron Research Company | Ternary III-V multicolor solar cells and process of fabrication |
| JPS6074685A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-26 | Toshiba Corp | 光起電力装置 |
| JPS60111478A (ja) * | 1983-11-22 | 1985-06-17 | Toshiba Corp | 光起電力装置 |
| US4680422A (en) * | 1985-10-30 | 1987-07-14 | The Boeing Company | Two-terminal, thin film, tandem solar cells |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| 7th IEEE Photovolt. Specialists Conf., Kissimmee,Florida, 1-4 May 1984 pages 86 - 91; V.L.Dalal: "Realistic design of monolithic, multiple-junction amorphous solar cells" * |
| APPLIED PHYSICS LETTERS. vol. 48, no. 9, 03 mars 1986, NEW YORK US pages 584 - 586; Y.Tawada et al.: "Stability of an amorphous SiC/si tandem solar cell with blocking barriers" * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 4, no. 162 (E-33)(644) 12 novembre 1980, & JP-A-55 111180 (SHARP) 27 août 1980, * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 9, no. 212 (E-339)(1935) 29 août 1985, & JP-A-60 074685 (TOSHIBA) 26 avril 1985, * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 9, no. 266 (E-352)(1989) 23 octobre 1985, & JP-A-60 111478 (TOSHIBA) 17 juin 1985, * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110429155A (zh) * | 2018-04-27 | 2019-11-08 | 环球太阳能公司 | 包括具有反射和/或抗反射特性的双层像素的光伏器件 |
| CN110429155B (zh) * | 2018-04-27 | 2022-10-04 | 环球太阳能公司 | 包括具有反射和/或抗反射特性的双层像素的光伏器件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1042805A (zh) | 1990-06-06 |
| DE3936666A1 (de) | 1990-05-23 |
| JPH02224279A (ja) | 1990-09-06 |
| DE3936666C2 (de) | 1995-08-10 |
| FR2638900B1 (fr) | 1992-04-03 |
| CN1020525C (zh) | 1993-05-05 |
| US5039354A (en) | 1991-08-13 |
| JP2717583B2 (ja) | 1998-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2638900A1 (fr) | Dispositif photovoltaique a empilement, comportant une couche anti-reflexion | |
| US4517223A (en) | Method of making amorphous semiconductor alloys and devices using microwave energy | |
| US4615905A (en) | Method of depositing semiconductor films by free radical generation | |
| AU734676B2 (en) | Photovoltaic element and method of producing same | |
| FR2721754A1 (fr) | Procédé de dépôt par plasma pour améliorer les propriétés électriques et optiques de dispositifs photovoltaïques et électroniques et dispositifs obtenus. | |
| FR2526223A1 (fr) | Alliages perfectionnes de silicium amorphe contenant de l'oxygene a large intervalle de bande et de type p, et dispositifs pour les utiliser | |
| FR2602913A1 (fr) | Dispositif photovoltaique | |
| US6107116A (en) | Method for producing a photovoltaic element with zno layer having increasing fluorine content in layer thickness direction | |
| US5114498A (en) | Photovoltaic device | |
| FR2490016A1 (fr) | Procede pour fabriquer un alliage amorphe photosensible, alliage obtenu par ce procede et dispositif de mise en oeuvre | |
| FR2518318A1 (fr) | Dispositif photovoltaique a capacite de production de courant plus importante | |
| FR2781930A1 (fr) | Procede de fabrication de modules photovoltaiques et module photovoltaique | |
| FR2490018A1 (fr) | Procede et dispositif pour etalonner les intervalles de bande d'alliages semi-conducteurs amorphes et alliages obtenus | |
| JPH0738454B2 (ja) | 太陽電池 | |
| FR2482786A1 (fr) | Procede de fabrication de films de silicium a dopage de type p et dispositif realise a partir de ces films | |
| FR2648624A1 (fr) | Dispositif photovoltaique et son procede de fabrication | |
| KR101262871B1 (ko) | 플렉서블 기판 또는 인플렉서블 기판을 포함하는 광기전력 장치 및 그의 제조 방법 | |
| US4926229A (en) | Pin junction photovoltaic element with P or N-type semiconductor layer comprising non-single crystal material containing Zn, Se, H in an amount of 1 to 4 atomic % and a dopant and I-type semiconductor layer comprising non-single crystal Si(H,F) material | |
| FR2490013A1 (fr) | Dispositif amorphe photosensible a cellules multiples | |
| FR2523768A1 (fr) | Systeme permettant de reflechir un rayonnement non utilise et le renvoyer dans une region active d'une matiere semi-conductrice d'un dispositif photovoltaique et dispositifs utilisant un tel systeme | |
| JPH04266066A (ja) | 光起電力素子 | |
| FR2518122A1 (fr) | Procede de fabrication des alliages et des dispositifs amorphes photosensibles par depot de phase chimique | |
| EP3011602B1 (fr) | Cellule solaire a heterojonction de silicium | |
| FR2490019A1 (fr) | Procede et dispositif pour augmenter l'intervalle de bandes d'alliages amorphes photosensibles et alliages obtenus | |
| US20110308583A1 (en) | Plasma treatment at a p-i junction for increasing open circuit voltage of a photovoltaic device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |