JP2000114566A5 - - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、光電変換層と、第２の電極とを積層して成るユニットセルを、少なくとも一つ有する光電変換装置において、
前記第１の電極は、
前記絶縁表面を有する基板に密接して設けられた金属膜と、
該金属膜に密接して設けられた光透過性酸化物導電膜と、を有し、
前記光電変換層は、
前記光透過性酸化物導電膜に密接して形成された、価電子制御元素が添加されていない第１の微結晶半導体膜と、
該第１の微結晶半導体膜に密接して形成された非晶質半導体膜と、
該非晶質半導体膜に密接して形成され、ｐ型の価電子制御元素が添加された第２の微結晶半導体膜と、から成ることを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、光電変換層と、第２の電極とを積層して成るユニットセルを、少なくとも一つ有する光電変換装置において、
前記第１の電極は、
前記絶縁表面を有する基板に密接して設けられた金属膜と、
該金属膜に密接して設けられた光透過性酸化物導電膜と、を有し、
前記光電変換層は、
前記光透過性酸化物導電膜に密接して形成された、価電子制御元素が添加されていない第１の微結晶半導体膜と、
該第１の微結晶半導体膜に密接して形成された非晶質半導体膜と、
該非晶質半導体膜に密接して形成された第２の微結晶半導体膜と、を有し、
前記第２の微結晶半導体膜と、前記非晶質半導体膜であって前記第２の微結晶半導体膜との界面近傍とに、ｐ型の価電子制御元素が存在することを特徴とする光電変換装置。
【請求項３】
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、光電変換層と、第２の電極とを積層して成るユニットセルを、複数有する光電変換装置において、
前記第１の電極は、
前記絶縁表面を有する基板に密接して設けられた金属膜と、
該金属膜に密接して設けられた光透過性酸化物導電膜と、を有し、
前記光電変換層は、
前記光透過性酸化物導電膜に密接して形成された、価電子制御元素が添加されていない第１の微結晶半導体膜と、
該第１の微結晶半導体膜に密接して形成された非晶質半導体膜と、
該非晶質半導体膜に密接して形成され、p型の価電子制御元素が添加された第２の微結晶半導体膜と、を有し、
前記ユニットセルは絶縁樹脂により隣接するユニットセルと絶縁され、
前記ユニットセルは前記隣接するユニットセルと直列に接続されていることを特徴とする光電変換装置。
【請求項４】
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、光電変換層と、第２の電極とを積層して成るユニットセルを、複数有する光電変換装置において、
前記第１の電極は、
前記絶縁表面を有する基板に密接して設けられた金属膜と、
該金属膜に密接して設けられた光透過性酸化物導電膜と、を有し、
前記光電変換層は、
前記光透過性酸化物導電膜に密接して形成された、価電子制御元素が添加されていない第１の微結晶半導体膜と、
該第１の微結晶半導体膜に密接して形成された非晶質半導体膜と、
該非晶質半導体膜に密接して形成された第２の微結晶半導体膜と、を有し、
前記ユニットセルは絶縁樹脂により隣接するユニットセルと絶縁され、
前記ユニットセルは前記隣接するユニットセルと直列に接続されており、
前記第２の微結晶半導体膜と、前記非晶質半導体膜であって前記第２の微結晶半導体膜との界面近傍とに、p型の価電子制御元素が存在することを特徴とする光電変換装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一つにおいて、
光透過性酸化物導電膜は、２０〜５００ｎｍの厚さを有することを特徴とする光電変換装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一つにおいて、
第１の微結晶半導体膜は、１〜３０ｎｍの厚さを有することを特徴とする光電変換装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一つにおいて、
第２の微結晶半導体膜は、１〜３０ｎｍの厚さを有することを特徴とする光電変換装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一つにおいて、
金属膜は、Ａｌ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｔａ、から選ばれた一種または複数種の材料から成り、
光透過性酸化物導電膜は、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ、から選ばれた一種または複数種の材料から成ることを特徴とする光電変換装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一つにおいて、
第１の微結晶半導体膜及び第２の微結晶半導体膜が、微結晶シリコン膜であり、
非晶質半導体膜が、非晶質シリコン膜であることを特徴とする光電変換装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか一つにおいて、
第１の微結晶半導体膜及び第２の微結晶半導体膜が、微結晶シリコン膜であり、
非晶質半導体膜が、非晶質シリコンカーボン膜、または非晶質シリコンゲルマニウム膜、または非晶質シリコンスズ膜のいずれかであることを特徴とする光電変換装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一つにおいて、
ｐ型の価電子制御元素が、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、から選ばれた元素であることを特徴とする光電変換装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれか一つにおいて、
前記第２の微結晶半導体膜において、前記ｐ型の価電子制御元素の濃度は、１．０×１０¹⁹／ｃｍ³以上、1．０×１０²¹／ｃｍ³以下であることを特徴とする光電変換装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれか一つにおいて、
前記第１の微結晶半導体膜に含まれる酸素、窒素の合計量は、１．０×１０¹⁸／ｃｍ³以上、２．０×１０²¹／ｃｍ³以下であることを特徴とする光電変換装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか一つにおいて、
前記絶縁表面を有する基板は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリイミド、アラミドから選択された有機樹脂基板であることを特徴とする光電変換装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１つにおいて、
前記第１の微結晶半導体の電気伝導度が、５.０×１０ ^-3 Ｓ／ｃｍ ³ 以上、５.０×１０ ^-2 Ｓ／ｃｍ ³ 以下であり、
前記第２の微結晶半導体の電気伝導度が、５.０×１０ ^-3 Ｓ／ｃｍ ³ 以上、５.０×１０ ¹ Ｓ／ｃｍ ³ 以下であることを特徴とする光電変換装置。