JP2007221112A5 - - Google Patents

Description

本実施の形態に係る光電変換装置は、結晶性半導体粒子１０４において生成されるキャリアの横方向の移動が阻害されず、この層を単一の単結晶シリコン層で形成した場合とほとんど変わるところがないという有意な効果を得ることができる。さらに、光電変換装置として太陽光を吸収するには厚さは１０マイクロメートルもあれば十分と言われているところ、本実施形態の光電変換装置によれば、数マイクロメートルから数十マイクロメートルの粒径の結晶性半導体粒子を分散させ融着させれば良いので、シリコン資源を無駄に消費することがない。

図６は、このようにして基板１０１に堆積した結晶性半導体粒子１０７を、融着させて結晶性半導体粒子層１０８を形成する工程を行う。また、熱処理により第１電極１０２を加熱して、結晶性半導体粒子１０７を固定する処理も行う。結晶性半導体粒子１０７同士を融着させることにより、基板面内において、光を吸収する面積が増加する。融着した結晶性半導体粒子層１０８は、隣接する結晶性半導体粒子への光生成キャリアの拡散が許容されるのでキャリア収集効率が向上する。すなわち、この工程により、光電変換に寄与する面積が実質的に増加するので、変換効率を向上させることができる。

Claims (11)

1. 第１電極と、
   前記第１電極上に少なくとも一部が接触し、隣接する結晶性半導体粒子同士が融着している一導電型の結晶性半導体粒子と、
   前記結晶性半導体粒子上で、前記結晶性半導体粒子と接合を形成する前記一導電型とは逆の導電型の半導体層と、
   前記半導体層上の第２電極とを有することを特徴とする光電変換装置。
2. 第１電極と、
   前記第１電極上に少なくとも一部が接触し、隣接する結晶性半導体粒子同士が融着している一導電型の結晶性半導体粒子層と、
   前記結晶性半導体粒子層上で、前記結晶性半導体粒子層と接合を形成する前記一導電型とは逆の導電型の半導体層と、
   前記半導体層上の第２電極とを有することを特徴とする光電変換装置。
3. 第１電極と、
   前記第１電極上に少なくとも一部が接触し、一導電型の結晶性半導体粒子が複数個積み重なり、隣接する結晶性半導体粒子同士が融着している一導電型の結晶性半導体粒子層と、
   前記結晶性半導体粒子層上で、前記結晶性半導体粒子層と接合を形成する前記一導電型とは逆の導電型の半導体層と、
   前記半導体層上の第２電極とを有することを特徴とする光電変換装置。
4. 第１電極と、
   前記第１電極上の一導電型の第１の半導体層と、
   前記第１の半導体層上に形成された、隣接する結晶性半導体粒子同士が融着している結晶性半導体粒子と、
   前記結晶性半導体粒子上の前記一導電型とは逆の導電型の第２の半導体層と、
   前記第２の半導体層上の第２電極とを有することを特徴とする光電変換装置。
5. 請求項２または請求項３において、前記結晶性半導体粒子層は、受光面が凹凸していることを特徴とする光電変換装置。
6. 請求項１または請求項４において、融着している前記結晶性半導体粒子は、受光面が凹凸していることを特徴とする光電変換装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、前記結晶性半導体粒子の粒径は数マイクロメートルから数十マイクロメートルであることを特徴とする光電変換装置。
8. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、前記結晶性半導体粒子の粒径は数ナノメートルから数百ナノメートルであることを特徴とする光電変換装置。
9. 第１電極上に一導電型の結晶性半導体粒子を分散させる工程と、
   前記第１電極を加熱して前記結晶性半導体粒子を前記第１電極上に固定する工程と、
   隣接する前記結晶性半導体粒子同士を融着させる工程と、
   融着した前記結晶性半導体粒子上に前記一導電型とは逆の導電型の半導体層を形成する工程と、
   前記半導体層上に第２電極を形成する工程とを有することを特徴とする光電変換装置の製造方法。
10. 第１電極上に一導電型の結晶性半導体粒子を分散させる工程と、
    前記第１電極を加熱して前記結晶性半導体粒子を前記第１電極上に固定する工程と、
    隣接する前記結晶性半導体粒子同士を融着させ結晶性半導体粒子層を形成する工程と、
    前記結晶性半導体粒子層上に結晶性半導体粒子を分散させ、融着する処理を一又は複数回行い、前記結晶性半導体粒子層を厚くする工程と、
    前記結晶性半導体粒子層上に前記一導電型とは逆の導電型の半導体層を形成する工程と、
    前記半導体層上に第２電極を形成する工程とを有することを特徴とする光電変換装置の製造方法。
11. 第１電極上に一導電型の第１の半導体層を形成する工程と、
    前記第１の半導体層上に真性の結晶性半導体粒子を形成する工程と、
    前記第１電極を加熱して前記結晶性半導体粒子を前記第１電極上に固定する工程と、
    前記結晶性半導体粒子同士を融着させる工程と、
    融着した前記結晶性半導体粒子上に前記一導電型とは逆の導電型の第２の半導体層を形成する工程と
    前記第２の半導体層上に第２電極を形成する工程とを有することを特徴とする光電変換装置の製造方法。

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