JP2012227414A - 半導体材料を用いた太陽電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電極間に結晶性Siからなるp/i/n構造、またはp/p-/n構造、またはp/n-/n構造を有し、発電層となる半絶縁性i層、または高抵抗p-層、または高抵抗n-層に、Bと、Bを電荷補償するためのNが各々1e20/cm3以上の濃度で添加されることを特徴とする半導体材料を用いた太陽電池。
【選択図】図3
Description
本実施形態は、図3に示した太陽電池を具体化した例である。すなわち、本実施形態は、ガラス基板7上に作製した発電層3がSi:BN薄膜からなる太陽電池である。各層の膜厚は、Si:P層4が100nm、Si:BN層3が800nm、Si:B層2が100nmである。図4は、図3で示した太陽電池の製造工程順に示した断面図であり、製造工程を説明している。
本実施形態は、図5に示した太陽電池を具体化した例である。すなわち、本実施形態は、n型Si基板 4上に作製した発電層3がSi:BN薄膜からなる太陽電池である。各層の膜厚は、n型Si基板 4が45um、Si:BN層が800nm、Si:B層2が100nmである。Si基板4を薄くした理由は材料コストを下げるためである。なお、図示していないが、薄くしたSi基板4の強度を保つために、別基板にデバイスを張り合わせている。
本実施形態は、図6に示した太陽電池を具体化した例である。すなわち、本実施形態は、半絶縁性Si基板60上に作製したSi:BN薄膜3からなる太陽電池である。発電層はSi:BN3と半絶縁性抗Si基板60の両方である。
本実施形態は、図7に示した太陽電池を具体化した例である。すなわち、本実施形態は、高抵抗n-Si基板70上に作製したSi:BN薄膜3からなる太陽電池である。発電層はSi:BNと高抵抗n-Si基板70の両方である。
本実施形態は、図8に示した太陽電池を具体化した例である。すなわち、本実施形態は、高抵抗p-Si基板80上に作製したSi:BN薄膜3からなる太陽電池である。発電層はSi:BN3と高抵抗p-Si基板80の両方である。
2 p層(Si:B)
3 発電層(Si:BN)
4 n型Si基板
5 透明電極
6 集電極
7 ガラス基板
8 太陽光
Claims (7)
- 電極間に結晶性Siからなるp/i/n構造、またはp/p-/n構造、またはp/n-/n構造を有し、発電層となる半絶縁性i層、または高抵抗p層、または高抵抗n層に、Bと、Bを電荷補償するためのNが各々1e20/cm3以上の濃度で添加されることを特徴とする半導体材料を用いた太陽電池。
- 前記の電極を含むp/i/n構造、またはp/p-/n構造、またはp/n-/n構造が、ガラス基板 上に形成されることを特徴とする請求項1に記載の半導体材料を用いた太陽電池。
- 前記の電極を含むp/i/n構造、またはp/p-/n構造、またはp/n-/n構造において、p層かn層の一方が結晶性Si基板からなることを特徴とする請求項1に記載の半導体材料を用いた太陽電池。
- 前記の電極を含むp/i/n構造において、i層が2層からなり、p/i1/i2/n構造とするとき、i1層にBとNが各々1e20/cm3以上の濃度で添加される場合にはi2層が結晶性Si基板からなり、またi2層にBとNが各々1e20/cm3以上の濃度で添加される場合にはi1層が結晶性Si基板からなることを特徴とする請求項1に記載の半導体材料を用いた太陽電池。
- 前記の電極を含むp/p-/n構造において、p-層が2層からなり、p/p-1/p-2/n構造とするとき、p-1層にBとNが各々1e20/cm3以上の濃度で添加される場合にはp-2層が結晶性Si基板からなり、またp-2層にBとNが各々1e20/cm3以上の濃度で添加される場合にはp-1層が結晶性Si基板からなることを特徴とする請求項1に記載の半導体材料を用いた太陽電池。
- 前記の電極を含むp/n-/n構造において、n-層が2層からなり、p/n-1/n-2/n構造とするとき、n-1層にBとNが各々1e20/cm3以上の濃度で添加される場合にはn-2層が結晶性Si基板からなり、またn-2層にBとNが各々1e20/cm3以上の濃度で添加される場合にはn-1層が結晶性Si基板からなることを特徴とする請求項1に記載の半導体材料を用いた太陽電池。
- 電極間に結晶性Siからなる少なくともp層、発電層及びn層の積層構造を有する太陽電池において、この発電層がBを導電性不純物として含有する半絶縁性i層、高抵抗p層、及び高抵抗n層から選ばれる層であって、Bを電荷補償するためのNが1e20/cm3以上の濃度で添加されることを特徴とする半導体材料を用いた太陽電池。
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