JP2001284612A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
- Publication number
- JP2001284612A JP2001284612A JP2000093117A JP2000093117A JP2001284612A JP 2001284612 A JP2001284612 A JP 2001284612A JP 2000093117 A JP2000093117 A JP 2000093117A JP 2000093117 A JP2000093117 A JP 2000093117A JP 2001284612 A JP2001284612 A JP 2001284612A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type
- layer
- photovoltaic device
- film
- 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
Classifications
-
- 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
- Y02E10/545—Microcrystalline 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
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
4、n型薄膜半導体5を備え、i型層4が非晶質半導体
層で形成されている光起電力装置であって、n型層5が
i型層側から非晶質シリコン部51、高水素希釈条件で
形成された微結晶シリコン部52、低水素希釈条件で形
成された微結晶シリコン部53、の順で積層して形成さ
れている。
Description
体を光発電層に用いた光起電力装置に関する。
VD法により形成される非晶質シリコン(以下、a−S
iと記す。)を主材料にした光起電力装置は、薄膜、大
面積化が容易という特長を持ち、低コスト光起電力装置
として期待されている。
in接合を有するpin型a−Si光起電力装置が一般
的である。図5はこのような光起電力装置の構造を示
し、ガラス基板1上に、透明電極2、p型a−SiC層
3、i型a−Si層4、n型微結晶シリコン(以下、μ
c−Si層と記す。)5、裏面金属電極7を順次積層す
ることにより作成される。この光起電力装置は、ガラス
基板1を通して入射する光により光起電力が発生する。
また、裏面金属電極7は、i型a−Si層4で吸収しき
れなかった光を反射し、再びi型a−Si層4に入射さ
せ、半導体層の光吸収を増加させるためにある。この裏
面金属電極7としては、アルミニウムや銀などが用いら
れる。そして、裏面金属電極7と半導体層5との間に
は、ZnOやITOなどの透明導電層6を設けることが
半導体層と裏面金属との合金化等を抑制し、反射を良好
に行うなどの点から望ましい。
O膜を用いた場合には、n型層として、a−Si層を用
いると、オーミック性が劣化し、太陽電池特性が落ち
る。このため、n型層としては、μc−Si層を用いる
方がオーミック性などが改善され、太陽電池特性が向上
する。このため、上記したように、n型層にはμc−S
i層が用いられる場合が多い。
VD法による微結晶シリコン層の形成は、水素を高希釈
化した状態で形成されるため、その成膜速度はa−Si
に比べて遅くなる。また、微結晶シリコン膜は200Å
以下の膜厚では、高品質な膜質が得られない。
(μc−Si)層を用いた光起電力装置においては、ス
ループットが低くなるという問題があった。
するためになされたものにして、効率及びスループット
の向上を図れる光起電力装置を提供することを目的とす
る。
型、n型の半導体層を備え、前記i型層が非晶質半導体
層で形成されている光起電力装置であって、n型層がi
型層側から非晶質部、高水素希釈条件で形成された微結
晶部、低水素希釈条件で形成された微結晶部、の順で積
層して形成されていることを特徴とする。
導体層を複数組備え、少なくとも一部が非晶質半導体層
で形成されている光起電力装置であって、逆接合になる
n型層が非晶質部、高水素希釈条件で形成された微結晶
部、低水素希釈条件で形成された微結晶部、の順で積層
して形成されていることを特徴とする。
主にドナーを供給し、その上の微結晶シリコン膜が核生
成層となり、その上に高速で微結晶シリコン層が形成さ
れる。これによってn型層の特性は改善され、さらに後
の微結晶部は200Å以下の膜厚で高品質なものが高速
に得られる。これにより、効率は向上し、さらにスルー
プットも向上する。
に基づいて説明する。図1は、この発明の実施形態にか
かる光起電力装置を示す断面図であり、図5と共通の部
分には共通の符号を付す。
る。まず、ガラス基板1上に透明電極2として酸化錫
(SnO2)等の膜を5000〜10000Åの厚さに
形成する。このSnO2は、形成する条件を適宜選択す
ることにより、表面に光閉じ込め効果に適した凹凸が形
成される。
主ガス、H2を希釈ガス、ジボラン(B2H6)をドーピ
ングガスとして用い、プラズマCVD法により、p型層
3(p型a−SiC:H)を100〜200Åの厚さに
形成する。
(SiH4)を主ガス、H2を希釈ガスとして用い、プラ
ズマCVD法によりi型層(i型a−Si:H)4を2
000〜5000Åの厚さに形成する。
(SiH4)を主ガス、ホスフィン(PH3)をドーピン
グガスとして用い、プラズマCVD法により、n型層5
1(n型a−Si:H)を100Åの厚さに形成する。
そして、このn型a−Si層51上にモノシラン(Si
H4)を主ガス、H2ガスで高希釈してホスフィン(PH
3)をドーピングガスとして用い、プラズマCVD法に
より、膜厚30Åのn型微結晶シリコン(μc−Si)
層52を形成する。その後、n型層52上にモノシラン
(SiH4)を主ガス、H2ガスで低希釈してホスフィン
(PH3)をドーピングガスとして用い、プラズマCV
D法により、膜厚150〜200Åのn型微結晶シリコ
ン(μc−Si)層53を形成する。すなわち、この発
明における光起電力装置においては、n型層5が、n型
a−Si層51、成膜速度が遅い良質な膜からなる微結
晶シリコン層52と、高速で形成された微結晶シリコン
層53の3層の層で形成される。
成した後、裏面金属電極7として銀(Ag)やアルミニ
ウム(Al)を蒸着又はスパッタ法により形成する。
なお、成膜はプラズマCVD法により行った。なお、表
1には、従来のn型微結晶シリコン層の製造条件も併せ
て記載している。
の各膜における水素量のSIMSプロファイルを、図4
に従来のn型層の水素量のSIMSプロファイルを示
す。
ものでは、膜中水素量が徐々に低下し、膜質が徐々に向
上しているのに対し、この発明のものでは、微結晶シリ
コン層52を形成した時点で急激に膜中水素濃度が減少
し、良好な膜が形成される。その後、微結晶シリコン膜
53を高速で堆積しても良好な膜が得られていることが
分かる。この発明においては、表1から明らかなよう
に、成膜時間も大幅に短縮できる。
来の微結晶シリコンを用いた光起電力素子の光照射後の
変換効率をそれぞれ測定した結果を示す。
ば、変換効率が向上していることが分かる。
光起電力装置を示す断面図である。尚、上記した実施の
形態と同じ部分には、同じ符号を付し説明を省略する。
を数段階積層した所謂タンデム構造である。すなわち、
ガラス基板1上に透明導電膜2を設け、その上にp型非
晶質薄膜半導体層3、i型非晶質薄膜半導体層4、この
発明にかかるn型半導体層5をこの順序で数段階積層形
成している。
上記した実施形態と同じ膜で上記表1と同じ条件により
形成した。
ップを光入射側では一番大きくし、その後は順次小さく
していくことによって各層で吸収できる波長領域が決定
され、広範囲の波長領域で感度の高い光起電力装置が得
られる。このため、光入射側のi型層4はi型a−Si
層で構成され、その下のi型層4aは、例えばa−Si
Geなどで構成される。光入射側のi層4は前述した表
1と同じ条件で作成し、その下側のi層4aはモノシラ
ン(SiH4)、ゲルマン(GeH4)を主ガス、H2を
希釈ガスとして用い、プラズマCVD法によりi型層
(i型a−Si:H)4を2000〜5000Åの厚さ
に形成した。
素子と従来の微結晶シリコンを用いた光起電力素子の光
照射後の変換効率をそれぞれ測定した結果を表3に示
す。
ば、変換効率が向上していることが分かる。
構造の光起電力装置においては、i型層のバッドギャッ
プを変化させているが、同じ組成のpin型の膜を複数
組積層してもよい。同じ組成のものを複数組積層するこ
とで、各組のi型層の膜厚を少なくすることができる。
その結果、光照射後の劣化率を減少させることができ
る。
ば、n型a−Si層で主にドナーを供給し、その上の微
結晶シリコン膜が核生成層となり、その上に高速で微結
晶シリコン層が形成される。これによってn型層特性は
改善され、さらに後の微結晶部は200Å以下の膜厚で
高品質なものが高速に得られる。これにより、効率は向
上し、さらにスループットも向上する。
示す断面図である。
を示す断面図である
水素量のSIMSプロファイルである。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 p型、i型、n型の半導体層を備え、前
記i型層が非晶質半導体層で形成されている光起電力装
置であって、n型層がi型層側から非晶質部、高水素希
釈条件で形成された微結晶部、低水素希釈条件で形成さ
れた微結晶部、の順で積層して形成されていることを特
徴とする光起電力装置。 - 【請求項2】 p型、i型、n型の半導体層を複数組備
え、少なくとも一部が非晶質半導体層で形成されている
光起電力装置であって、逆接合になるn型層が非晶質
部、高水素希釈条件で形成された微結晶部、低水素希釈
条件で形成された微結晶部、の順で積層して形成されて
いることを特徴とする光起電力装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000093117A JP4124309B2 (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 光起電力装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000093117A JP4124309B2 (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 光起電力装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001284612A true JP2001284612A (ja) | 2001-10-12 |
JP4124309B2 JP4124309B2 (ja) | 2008-07-23 |
Family
ID=18608346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000093117A Expired - Fee Related JP4124309B2 (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 光起電力装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4124309B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009542008A (ja) * | 2006-06-23 | 2009-11-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 光起電デバイス用の微結晶シリコン膜を堆積するための方法および装置 |
WO2011068197A1 (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-09 | 株式会社アルバック | 光電変換装置及び光電変換装置の製造方法 |
-
2000
- 2000-03-30 JP JP2000093117A patent/JP4124309B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009542008A (ja) * | 2006-06-23 | 2009-11-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 光起電デバイス用の微結晶シリコン膜を堆積するための方法および装置 |
WO2011068197A1 (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-09 | 株式会社アルバック | 光電変換装置及び光電変換装置の製造方法 |
JPWO2011068197A1 (ja) * | 2009-12-04 | 2013-04-18 | 株式会社アルバック | 光電変換装置及び光電変換装置の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4124309B2 (ja) | 2008-07-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100976010B1 (ko) | 실리콘계 박막 광전 변환 장치, 및 그의 제조 방법 | |
EP1113505A2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
KR20070119702A (ko) | 태양 전지 | |
US20140238476A1 (en) | Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof, and photoelectric conversion module | |
JP2009503848A (ja) | 組成傾斜光起電力デバイス及び製造方法並びに関連製品 | |
JPH11354820A (ja) | 光電変換素子及びその製造方法 | |
JPH05243596A (ja) | 積層型太陽電池の製造方法 | |
JP4940290B2 (ja) | 光電変換装置及びその製造方法 | |
JP3702240B2 (ja) | 半導体素子及びその製造方法 | |
US20110308582A1 (en) | Photoelectric conversion device and manufacturning method thereof | |
JP2010283161A (ja) | 太陽電池及びその製造方法 | |
JP2004260014A (ja) | 多層型薄膜光電変換装置 | |
JP5291633B2 (ja) | シリコン系薄膜光電変換装置およびその製造方法 | |
WO2005109526A1 (ja) | 薄膜光電変換装置 | |
KR100906748B1 (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법 | |
WO2008059857A1 (fr) | Dispositif de conversion photoélectrique en film mince | |
US20110247685A1 (en) | Thin-film solar cell and method for manufacturing the same | |
JP4215697B2 (ja) | 光電変換装置およびその製造方法 | |
JP4443274B2 (ja) | 光電変換装置 | |
JP4124309B2 (ja) | 光起電力装置の製造方法 | |
CN114361281A (zh) | 双面异质结太阳能电池及光伏组件 | |
JP2011014618A (ja) | 太陽電池及びその製造方法 | |
JPWO2006006368A1 (ja) | 薄膜光電変換装置の製造方法 | |
JP2744680B2 (ja) | 薄膜太陽電池の製造方法 | |
JP2001284619A (ja) | 光起電力装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041213 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080205 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080331 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080430 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080430 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |