JP2002076395A

JP2002076395A - 光電変換装置

Info

Publication number: JP2002076395A
Application number: JP2000258025A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kyoda; 豪京田; Makoto Sugawara; 信菅原; Hisao Arimune; 久雄有宗
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-08-28
Filing date: 2000-08-28
Publication date: 2002-03-15

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストの光電変換装置を提供することを目
的とする。【解決手段】一方の電極を兼ねる基板上に粒状結晶半
導体を多数配置して接合し、この粒状結晶半導体間に絶
縁体を充填し、この粒状結晶半導体の上部に他方の電極
を設けた光電変換装置において、前記粒状結晶半導体の
中心部が第１導電形から成るとともに外郭が第２導電形
から成り、この粒状結晶半導体における前記基板との接
合部周辺の第２導電形の外郭が、前記絶縁体と前記粒状
結晶半導体の反応によって除去されていることを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光電変換装置に関
し、特に太陽光発電に使用される粒状結晶半導体を用い
た光電変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の粒状結晶半導体を用いた光電変換
装置を図６、図７、図８、図９に示す。例えば図６に示
すように、第１のアルミニウム箔１１に開口を形成し、
その開口にｐ形の上にｎ形表皮部２２を持つシリコン球
２を結合し、球２の裏側のｎ形表皮部２２を除去し、第
１のアルミニウム箔１１の裏面側に酸化物層３を形成
し、シリコン球２の裏側のｐ形領域２１部分の酸化物層
３を除去し、第２のアルミニウム箔１０と接合する光電
変換装置が開示されている（例えば特開昭６１−１２４
１７９号公報参照）。

【０００３】また、図７に示すように、基板１上に低融
点金属層１３を形成し、この低融点金属層１３上に第１
導電形の粒状結晶半導体２３を配設し、該粒状結晶半導
体２３上に第２導電形のアモルファス導電層１２を上記
低融点金属層１３との間に絶縁層３を介して形成する光
電変換装置が開示されている（例えば特許２６４１８０
０号公報参照）。なお、図７中、１８はアモルファス導
電層１２上に形成された透明導電膜１８である。

【０００４】また、図８に示すように、基板１上に高融
点金属層１４と低融点金属層１３と半導体微小結晶粒１
５を堆積させ、半導体の微小結晶粒１５を融解させて飽
和させた上で徐々に冷却させて半導体を液相エピタキシ
ャル成長させることによって多結晶薄膜１５を形成する
方法が開示されている（例えば特公平８−３４１７７号
公報参照）。

【０００５】また、図９に示すように、ｐ形基板１８の
表裏両面にｎ形を呈する元素を拡散させてｎ形層１９を
形成することでｐｎ接合を形成し、裏面にｐｎ接合を貫
通して内部のｐ形層１８と連結された導電性拡散領域９
を形成し、導電性拡散領域の周辺にガラス系絶縁材３を
形成及び焼成することでｐｎ接合を分離する方法が開示
されている（例えば特公昭６１−５９６７８号、特開平
１０−２３３５１８号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示すような光電変換装置においては、第１のアルミニウ
ム箔１１に開口を形成し、その開口にシリコン球を押し
込んで接合させる必要があるため、シリコン球の球径に
均一性が要求され、高コストになるという問題点があっ
た。また、接合させるときの処理温度がアルミニウムと
シリコンの共晶温度である５７７℃以下であるため、接
合が不安定となる問題があった。

【０００７】また、図７に示すような光電変換装置によ
れば、第１導電形の粒状結晶半導体２３上に第２導電形
のアモルファス導電層１２を設けるため、安定なｐｎ接
合を形成するためにアモルファス導電層１２の形成前に
粒状結晶半導体２３表面を十分にエッチング及び洗浄す
る必要があった。また、アモルファス導電層１２の光吸
収が大きいことに起因して膜厚を薄くしなければなら
ず、導電層１２の膜厚が薄い場合、欠陥に対する許容度
も小さくなり、洗浄工程や製造環境の管理を厳しくする
必要があった。その結果、高コストになるという問題が
あった。

【０００８】また、図８に示すような光電変換装置によ
れば、低融点金属１３が第１導電形の液相エピタキシャ
ル多結晶層１５中に混入するために性能が落ち、絶縁体
が無いために下部電極１４との間にリークが発生すると
いう問題があった。

【０００９】また、図９に示すような光電変換装置によ
れば、粒状結晶半導体２、２３を使用する場合、ｐｎ接
合を貫通して内部層と連結した導電性拡散領域９を形成
するのは製造上難しく、基板と粒状結晶半導体を接合さ
せる際にｐｎ接合部そのものが熔解して破壊されてしま
う。

【００１０】本発明は上記従来技術における問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、低コストの光電
変換装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る光電変換装置は、一方の電極を兼ね
る基板上に粒状結晶半導体を多数配置して接合し、この
粒状結晶半導体間に絶縁体を充填し、この粒状結晶半導
体の上部に他方の電極を設けた光電変換装置において、
前記粒状結晶半導体の中心部が第１導電形から成るとと
もに外郭が第２導電形から成り、この粒状結晶半導体に
おける前記基板との接合部周辺の第２導電形の外郭が、
前記絶縁体と前記粒状結晶半導体の反応によって除去さ
れていることを特徴とする。

【００１２】前記基板と前記粒状結晶半導体は両者の溶
融した合金部によって接合されていることが望ましい。

【００１３】また、前記粒状結晶半導体上から前記絶縁
体上にかけてＳｉから成る第２導電形の導電層を形成す
ることが望ましい。

【００１４】また、前記粒状結晶半導体上から前記絶縁
体上にかけて透明導電層を形成してもよい。

【００１５】また、前記粒状結晶半導体上から前記絶縁
体上にかけてＳｉから成る第２導電形の導電層と透明導
電層とを形成してもよい。

【００１６】また、前記粒状結晶半導体における前記第
２導電形の導電層との接触部が凸曲面状を有しているこ
とが望ましい。

【００１７】また、前記粒状結晶半導体における前記透
明導電層との接触部が凸曲面状を有していることが望ま
しい。

【００１８】また、前記第２導電形の導電層上に保護層
を形成してもよい。

【００１９】また、前記透明導電層上に保護層を形成し
てもよい。

【００２０】また、前記粒状結晶半導体の平均粒径は１
０μｍ〜５００μｍであることが望ましい。

【００２１】本発明の光電変換装置によれば、基板上
に、中心部が第１導電形から成り、外郭が第２導電形か
ら成ることによってあらかじめｐｎ接合を有する粒状結
晶半導体を配置し、基板と前記粒状結晶半導体を両者の
溶融した合金部によって接合させ、この粒状結晶半導体
間にガラス材料から成る絶縁体を充填したことにより、
従来の特開昭６１−１２４１７９号公報、特許２６４１
８００号公報、特公平８−３４１７７号公報、特公昭６
１−５９６７８号公報、特開平１０−２３３５１８号公
報で開示されている光電変換装置と比較して製造マージ
ンが大きく、低コストの製造が可能となる。つまり、粒
状結晶半導体を低い粒径精度で製造すればよく、絶縁体
により正電極と負電極の分離が確実にされ、ｐｎ接合を
貫通して内部層と連結した導電性拡散領域を形成しなく
てもよく、しかも粒状結晶半導体のｐｎ接合の分離を行
うことができるため低コストの製造が可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明を詳
細に説明する。

【００２３】図１及び図４において、１は基板、２は中
心部２１が第１導電形で外郭２２が第２導電形の粒状結
晶半導体、３はガラス材料から成る絶縁体、４は導電
層、５は保護層、６は基板１と粒状結晶半導体の接合部
である。

【００２４】基板１は金属、セラミック、樹脂等から成
る。基板１は下部電極を兼ねるために特性として導電性
を持つものであれば良く、図４に示すごとく材質が金属
の場合は基板１の構成は単層又は他の金属との複層にす
る。なお、基板１がセラミックや樹脂などの絶縁体の場
合には、その表面に図１に示す導電層１‘を形成する必
要がある。

【００２５】粒状結晶半導体２は、中心部がＳｉ、Ｇｅ
にｐ形を呈するＢ、Ａｌ、Ｇａ等、又はｎ形を呈する
Ｐ、Ａｓ等が微量含まれているものであり、外郭はＳ
ｉ、Ｇｅにｎ形を呈するＰ、Ａｓ等、又はｐ形を呈する
Ｂ、Ａｌ、Ｇａ等が微量含まれているものである。

【００２６】粒状結晶半導体２の形状としては多角形を
持つもの、曲面を持つもの等があるが、例えば後述する
絶縁体層３上から粒状結晶半導体２を押し込んで基板１
に接触させる際に、絶縁体層３を効率よく押しのけるた
めに、曲面を持つもの特に球状であるものがよい。

【００２７】そして、基板１と粒状結晶半導体２が接触
した状態で基板１の材料であるＡｌとＳｉとの共晶温度
である５７７℃を越える温度で焼成することによって接
合部６を形成するが、接合部６は基板１の材料であるＡ
ｌと基板１と接触している部分の粒状結晶半導体２の材
料とが共に溶解して溶融した合金部であり、基板１との
接触部にある粒状結晶半導体２のｐｎ接合部を破壊させ
る効果がある。また、合金部に接触している第１導電形
の中心部２１の面では、基板１の材料であるアルミニウ
ムが拡散しｐ⁺層を形成していることが考えられる。し
かしながら、単に導電性拡散領域を形成するのであれ
ば、ＡｌとＳｉとの共晶温度である５７７℃以下でもで
きるが、基板１と粒状結晶半導体２の接合が弱いため
に、基板１から粒状結晶半導体２が脱離してしまい、太
陽電池としての構造を維持できなくなる。

【００２８】粒状結晶半導体２の粒径分布としては均
一、不均一を問わないが、均一の場合は粒径を揃えるた
めの工程が必要になるため、より安価に製造するために
は不均一な方が有利である。なお、絶縁体層３上から粒
状結晶半導体２を押し込んで基板１に接触させる際に、
不均一の場合でも粒状結晶半導体２を押し込む冶具に柔
軟性のある材料を使用することで、充分に基板１に接触
させることが可能となる。更に凸曲面を持つことによっ
て光の光線角度の依存性も小さい。

【００２９】また、粒子の平均粒径は１０〜５００μｍ
が良く、１０μｍ未満では押しつける際に押し付け治具
に絶縁体層３が付着して粒状結晶半導体２の表面が汚染
され、５００μｍを越えると従来形の平面板の光電変換
装置で使用される半導体原料の使用量と変わらなくな
り、半導体原料の節約の意味で粒子を適用する利点がな
くなる。

【００３０】絶縁体３は、正極負極の分離を行うための
絶縁材料からなるが、例えばＳｉＯ ₂、Ｂ₂Ｏ₃、Ａｌ₂Ｏ
₃、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｐ₂Ｏ₅、Ｌｉ₂Ｏ、ＳｎＯ、Ｐｂ
Ｏ、ＺｎＯ、ＢａＯ、Ｂｉ₂Ｏ₃等を任意な成分とする主
材料のガラス材料を用いた絶縁材料等がある。絶縁体３
は基板１上に形成したときに、ある程度の固さ又は粘性
が必要であり、押し込まれた粒状結晶半導体２を一時的
に保持する必要がある。そして、基板１と粒状結晶半導
体２の間の接合部６を形成する際の加熱温度で融解して
粒状結晶半導体２を部分的に覆う特性を持つものであ
る。更に、上記加熱温度で絶縁体３が粒状結晶半導体２
と接触している部分で絶縁体３と粒状結晶半導体２の表
面が反応することにより、粒状結晶半導体２のｐｎ接合
部が除去されることにより、粒状結晶半導体２のｐｎ接
合を分離する働きを持つ。このことによって、別途エッ
チング等の手法でｐｎ接合を分離することが不要とな
る。

【００３１】導電層４は、Ｓｉから成る第二導電形の導
電層及び/又は透明導電層から成る。第二導電形の導電
層で形成する場合、気相成長法等で例えばシラン化合物
の気相にｎ形を呈するリン系化合物の気相、又はｐ形を
呈するホウ素系化合物の気相を微量導入して形成する。
膜質としては結晶質、非晶質、または結晶質と非晶質と
の混在のいずれでもよい。また、透明導電層で形成する
場合、スパッタリング法や気相成長法等の成膜方法ある
いは塗布焼成等により形成し、ＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ｉ
ＴＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ₂等から選ばれる１種又は複数の
酸化物系膜を形成する。透明導電層は膜厚を選べば反射
防止膜としての効果も期待できる。なお、導電層４は透
明であることが必要であり、粒状結晶半導体２が無い部
分で入射光の一部が導電層４を透過し、下部の基板１で
反射して粒状結晶半導体２に照射されることで、光電変
換装置全体に照射される光エネルギ−を効率よく粒状結
晶半導体２に照射することが可能となる。

【００３２】なお、粒状結晶半導体２表面に直接形成す
る導電層４としては第二導電形の導電層がより望まし
い。

【００３３】上記加熱温度で絶縁体３と粒状結晶半導体
２の表面が反応することにより、粒状結晶半導体２のｐ
ｎ接合部が除去される際に、絶縁体３と粒状結晶半導体
２表面の境に若干の不純物順位等の欠陥部が形成され
る。そして絶縁体３と粒状結晶半導体２表面に透明導電
層を形成すると上記欠陥部と透明導電層との間でいくら
かのリークが発生すると考えられる。一方、絶縁体３と
粒状結晶半導体２表面に第二導電形の導電層４を形成す
ることにより、いくらかのリークが押さえられるためと
考えられる。

【００３４】第二導電形の導電層４は、導電性の兼ね合
いから層中の微量元素の濃度は高くても良く、例えば１
Ｅ１６〜１Ｅ２１ａｔｍ／ｃｍ³台程度である。更に、
導電層４は粒状結晶半導体２の表面に沿って形成し、粒
状結晶半導体２の凸曲面形状に沿って形成することが望
ましい。粒状結晶半導体２の凸曲面状の表面に沿って形
成することによってｐｎ接合の面積を広く稼ぐことがで
き、粒状結晶半導体２の内部で生成したキャリアを効率
よく収集することが可能となる。

【００３５】保護層５は透明誘電体の特性を持つものが
良く、ＣＶＤ法やＰＶＤ法等で例えば酸化珪素、酸化
セシウム、酸化アルミニウム、窒化珪素、酸化チタ
ン、ＳｉＯ₂-ＴｉＯ₂、酸化タンタル、酸化イットリウ
ム等を単一組成又は複数組成で単層又は組み合わせて結
晶質と非晶質とが混在する導電層４上に形成する。保護
層５が透明誘電体である必要性は、光の入射面に接して
いるために、透明性が必要であることと、導電層４と外
部との間のリークを防止するためである。なお、保護層
５の膜厚を最適化すれば反射防止膜としての機能も期待
できる。

【００３６】なお、直列抵抗値を低くするために、導電
層４又は保護層５の上に一定間隔のフィンガ−やバスバ
−といったパタ−ン電極を設け、変換効率を向上させる
ことも可能である。

【００３７】

【実施例】次に、本発明の光電変換装置の実施例を説明
する。

【００３８】〔例１〕実施例として以下のようにして作
製した試料１を用いた。なお、その作製フローを実施例
５を例に図２に示す。

【００３９】鉄を含む基板１上にアルミニウム層１‘を
５０μｍの厚みに形成し、その上にペースト状の絶縁低
融点ガラスの絶縁層３を１００μｍの厚みに形成して８
０℃で乾燥させた（ａ）。その上に直径２５０μｍの中
心がｐ形で外郭がｎ形のシリコン粒子２を密に配置して
押し付け（ｂ）、ガラス層３を排除すると同時にアルミ
ニウム層１'に接触させた（ｃ）。次に、絶縁低融点ガ
ラスの軟化点以上でＡｌとＳｉの共晶温度である５７７
℃を越える温度で加熱し、基板１とｐ形シリコン粒子２
の間にＡｌとＳｉの溶融した合金部を形成して基板１と
シリコン粒子２の間のｐｎ接合部を破壊させた（ｄ）。

【００４０】実施例１は、試料１の各シリコン粒子２の
表面をＡｇペーストで接続したものである。

【００４１】実施例２は、試料１上にｎ形非晶質シリコ
ンの導電層を１００ｎｍ形成したものである。

【００４２】実施例３は、試料１上にｎ形結晶質シリコ
ンの導電層を４００ｎｍ形成したものである。

【００４３】実施例４は、試料１上にｎ形結晶質と非晶
質の混晶のシリコンの導電層を３００ｎｍ形成したもの
である。

【００４４】実施例５は、試料１上にｎ形結晶質と非晶
質の混晶のシリコンの導電層を２００ｎｍ形成し
（ｅ）、その上に保護層として窒化硅素を４００ｎｍ形
成した（ｆ）ものである。

【００４５】実施例６は、試料１上にｎ形結晶質と非晶
質の混晶のシリコンの導電層を２００ｎｍ形成し、その
上に透明導電層としてＩＴＯを４００ｎｍ形成したもの
である。

【００４６】実施例７は、試料１上にｎ形結晶質と非晶
質の混晶のシリコンの導電層を２００ｎｍ形成し、その
上に透明導電層としてＺｎＯを４００ｎｍ形成したもの
である。

【００４７】実施例８は、試料１上にｎ形結晶質と非晶
質の混晶のシリコンの導電層を３００ｎｍ形成し、その
上に透明導電層としてＴｉを５ｎｍ形成したものであ
る。

【００４８】実施例９は、試料１上にｎ形結晶質と非晶
質の混晶のシリコンの導電層を３００ｎｍ形成し、その
上に透明導電層としてＡｕを５ｎｍ形成したものであ
る。

【００４９】実施例１０は、試料１上にｎ形結晶質と非
晶質の混晶のシリコンの導電層を３００ｎｍ形成し、そ
の上に透明導電層としてＰｔを５ｎｍ形成したものであ
る。

【００５０】実施例１１は、試料１上に透明導電層とし
てＩＴＯを６００ｎｍ形成したものである。

【００５１】実施例1２は、試料１上に透明導電層とし
てＡｕを５ｎｍ形成したものである。

【００５２】実施例1３は、試料１上に透明導電層とし
てＩＴＯを４００ｎｍ形成し、その上に保護層として窒
化硅素を２００ｎｍ形成したものである。

【００５３】実施例１４は、試料１上に透明導電層とし
てＡｕを５ｎｍ形成し、その上に透明導電層としてＩＴ
Ｏを６００ｎｍ形成したものである。

【００５４】実施例１５は、試料１上にｎ形結晶質と非
晶質の混晶のシリコンの導電層を２００ｎｍ形成し、透
明導電層としてＩＴＯを２００ｎｍ形成し、その上に保
護層として窒化硅素を２００ｎｍ形成したものである。

【００５５】実施例１６は、試料１上にｎ形結晶質と非
晶質の混晶のシリコンの導電層を２００ｎｍ形成し、透
明導電層としてＡｕを５ｎｍ形成し、その上に保護層と
して窒化硅素を４００ｎｍ形成したものである。

【００５６】比較例１は、加熱温度を５６７℃（Ａｌと
Ｓｉの共晶温度である５７７℃以下の例）とした以外は
試料１及び実施例１と同ようにして作製した（図３）。

【００５７】比較例２の断面図を図５に示す。直径２５
０μｍのｐ形のみのシリコン粒子２３を使用した以外は
試料１と同ように作製し、シリコン粒子２３の絶縁層３
から突出している部分を研磨して平坦にし、研磨したシ
リコン粒子２３と絶縁層３の上に実施例５と同ようにし
て、ｎ形結晶質と非晶質の混晶のシリコンの導電層４を
２００ｎｍ形成し、その上に保護層５として窒化硅素を
４００ｎｍ形成したものである。

【００５８】なお、上記実施例１及び比較例１以外は基
板と導電層から電極７をとった。

【００５９】以上のようにして作製した試料（ｎ＝５）
に垂直に光を入射させて測定した変換効率の結果を表１
にまとめる。

【００６０】

【表１】

【００６１】比較例１では、試料作製時にシリコン粒子
の基板からの脱離が著しく変換効率も３．３％と悪かっ
たが、実施例１では脱離の問題もなく変換効率も７．２
％と良かった。両試料のシリコン粒子と基板との接合確
認を行ったが、比較例１では図３に示すようにシリコン
粒子と基板との間で両者の合金部が形成されていないた
めに半数以上のシリコン粒子が基板から浮いており、そ
の他は基板と接触しているだけであった。一方実施例１
のものでは図２に示すように全てのシリコン粒子と基板
との間で両者の合金部が形成されており、合金部を介し
てシリコン粒子と基板が接合していた。このことより、
シリコン粒子と基板との間で両者の合金部を形成して接
合することにより、シリコン粒子の基板からの脱離問題
もなく、変換効率が向上することがわかった。

【００６２】実施例２から１６及び比較例２について
も、シリコン粒子の脱離問題はなく、各層を更に形成す
ることによって変換効率が向上することがわかった。な
お、実施例１１から１４のごとく直接透明導電層を形成
するよりは、他の実施例の方が変換効率は向上してい
る。これは、シリコン粒子のｐｎ接合部の一部を絶縁層
で除去した際に、絶縁層とシリコン粒子表面の境に若干
の不純物順位等が形成され、その部分と透明導電層が接
触することによっていくらかのリークが発生したためで
はないかと考えられる。シリコン粒子表面にｎ形のシリ
コン導電層を形成することによってリークが押さえられ
たものと考えられる。

【００６３】最後に、比較例２はシリコン粒子の絶縁層
から突出している部分を研磨して平坦にしたものである
が、垂直入射では実施例５と同等レベルの変換効率が得
られた。そこで、入射光の角度を４５度にして実施例１
と比較例４を再度測定した結果を表２に示す。

【００６４】

【表２】

【００６５】比較例２は平坦面を持っているために入射
光の角度依存性が高く、変換効率の低下が著しいが、実
施例５では曲面を持っているために入射光の角度依存性
が低く、変換効率の低下も小さくて優れている。

【００６６】なお、基板として本実施例以外に、図４に
示す様な裏面を酸化させたアルミニウム基板、Ｃｕ板に
アルミニウム層５０μｍ形成した基板、及びアルミナ基
板にアルミニウム層５０μｍ形成した基板を用いても本
実施例と同様の結果が得られた。

【００６７】これで、本発明の光電変換装置は、透明導
電層がなくても良好な変換効率特性を有する光電変換装
置となることが確認できた。

【００６８】

【発明の効果】以上のように、本発明の光電変換装置に
よれば、一方の電極を兼ねる基板上に粒状結晶半導体を
多数配置して接合し、この粒状結晶半導体間に絶縁体を
充填し、この粒状結晶半導体の上部に他方の電極を設け
た光電変換装置において、前記粒状結晶半導体の中心部
が第１導電形から成るとともに外郭が第２導電形から成
り、この粒状結晶半導体における前記基板との接合部周
辺の第２導電形の外郭が、前記絶縁体と前記粒状結晶半
導体の反応によって除去されていることから、電極に穴
を開ける必要がなく、基板と粒状結晶半導体との安定し
た接合が得られ、あらかじめｐｎ接合が形成されている
ことでｐｎ接合形成時の洗浄工程や製造環境の管理を緩
和でき、また粒状結晶半導体がない部分の入射光を利用
することができ、その結果、より安価で、良好な変換効
率を達成することがでる。

【００６９】また、本発明の光電変換装置によれば、形
状の自由度があり、入射する光線角度の依存性が少ない
光電変換装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光電変換装置の実施の形態を示す断面
図である。

【図２】本発明の光電変換装置の作製フローを示す断面
図である。

【図３】比較例１の光電変換装置を示す断面図である。

【図４】本発明の光電変換装置の他の実施の形態を示す
断面図である。

【図５】比較例２の光電変換装置を示す断面図である。

【図６】従来例１の光電変換装置を示す断面図である。

【図７】従来例２の光電変換装置を示す断面図である。

【図８】従来例３の光電変換装置を示す断面図である。

【図９】従来例４の光電変換装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１・・・・基板１'・・・・基板導電膜２・・・・中心部が第１導電形で外郭が第２導電形の粒状
結晶半導体３・・・・絶縁体４・・・・導電層５・・・・保護層６・・・・基板と粒状結晶半導体の合金接合部２１・・粒状結晶半導体の第１導電形の中心部２２・・粒状結晶半導体の第２導電形の外郭

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者有宗久雄滋賀県八日市市蛇溝町長谷野1166番地の６京セラ株式会社滋賀工場八日市ブロック内Ｆターム(参考） 5F051 AA01 AA03 AA04 AA05 BA11 DA20 FA11 GA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の電極を兼ねる基板上に粒状結晶半
導体を多数配置して接合し、この粒状結晶半導体間に絶
縁体を充填し、この粒状結晶半導体の上部に他方の電極
を設けた光電変換装置において、前記粒状結晶半導体の
中心部が第１導電形から成るとともに外郭が第２導電形
から成り、この粒状結晶半導体における前記基板との接
合部周辺の第２導電形の外郭が、前記絶縁体と前記粒状
結晶半導体の反応によって除去されていることを特徴と
する光電変換装置。
【請求項２】前記基板と前記粒状結晶半導体は両者の
溶融した合金部によって接合されていることを特徴とす
る請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】前記粒状結晶半導体上から前記絶縁体上
にかけてＳｉから成る第２導電形の導電層を形成したこ
とを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項４】前記粒状結晶半導体上から前記絶縁体上
にかけて透明導電層を形成したことを特徴とする請求項
１に記載の光電変換装置。
【請求項５】前記粒状結晶半導体上から前記絶縁体上
にかけてＳｉから成る第２導電形の導電層と透明導電層
とを形成したことを特徴とする請求項１に記載の光電変
換装置。
【請求項６】前記粒状結晶半導体における前記第２導
電形の導電層との接触部が凸曲面状を有していることを
特徴とする請求項３または請求項５に記載の光電変換装
置。
【請求項７】前記粒状結晶半導体における前記透明導
電層との接触部が凸曲面状を有していることを特徴とす
る請求項４に記載の光電変換装置。
【請求項８】前記第２導電形の導電層上に保護層を形
成したことを特徴とする請求項３または請求項６に記載
の光電変換装置。
【請求項９】前記透明導電層上に保護層を形成したこ
とを特徴とする請求項４、請求項５、または請求項７に
記載の光電変換装置。
【請求項１０】前記粒状結晶半導体の平均粒径が１０
μｍ〜５００μｍであることを特徴とする請求項１に記
載の光電変換装置。