JP2538300B2 - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
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- JP2538300B2 JP2538300B2 JP63029371A JP2937188A JP2538300B2 JP 2538300 B2 JP2538300 B2 JP 2538300B2 JP 63029371 A JP63029371 A JP 63029371A JP 2937188 A JP2937188 A JP 2937188A JP 2538300 B2 JP2538300 B2 JP 2538300B2
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- transparent electrode
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- photoelectric conversion
- semiconductor layer
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- 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
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は透明電極、半導体層及び裏面電極を積層した
光電変換装置に関する。
光電変換装置に関する。
（ロ）従来の技術 ガラス等の透光性基板上に透明電極、半導体光活性領
域を含む半導体層及び裏面電極を順次積層した太陽電池
や光センサ等の光電変換装置における出力特性を左右す
る要因の一つとして、透明電極が上げられ、そして透明
電極に要求される特性は低い抵抗値と高い光透過率であ
る。
域を含む半導体層及び裏面電極を順次積層した太陽電池
や光センサ等の光電変換装置における出力特性を左右す
る要因の一つとして、透明電極が上げられ、そして透明
電極に要求される特性は低い抵抗値と高い光透過率であ
る。
このような透明電極としては、一般に酸化錫や酸化イ
ンジウムに代表される透光性導電酸化物が用いられる
が、斯かる透光性導電酸化物における抵抗値や光透過率
は、膜中の酸素濃度やフッ素、リン等のドーパントの濃
度に影響される。例えば、酸化錫にフッ素をドープする
ことにより、その抵抗値が低下することは、特開昭55-5
8363号公報に示されている。
ンジウムに代表される透光性導電酸化物が用いられる
が、斯かる透光性導電酸化物における抵抗値や光透過率
は、膜中の酸素濃度やフッ素、リン等のドーパントの濃
度に影響される。例えば、酸化錫にフッ素をドープする
ことにより、その抵抗値が低下することは、特開昭55-5
8363号公報に示されている。
第３図及び第４図は常圧熱CVD法を用いて透光性導電
酸化物の１つである酸化錫を形成した際の酸素流量と比
抵抗または光透過率との関係を示す特性図である。な
お、酸素流量以外の形成条件は以下の通りである。
酸化物の１つである酸化錫を形成した際の酸素流量と比
抵抗または光透過率との関係を示す特性図である。な
お、酸素流量以外の形成条件は以下の通りである。
SnCl4をN2バブリング導入する時のN2ガスの流量
（以下、N2バブリング流量と称す）が500ml/min ５％のHFを含むCH3OH（以下、HF/CH3OHと示す）のN
2バブリング流量が１/min 基板温度が480℃ 一方、第５図及び第６図は常圧熱CVD法を用いて酸化
錫を形成した際のHF/CH3OHをバブリング導入するN2ガス
の流量と比抵抗または光透過率との関係を示す特性図で
ある。HF/CH3OHをバブリング導入するN2ガスの流量以外
の形成条件は次の通りである。
（以下、N2バブリング流量と称す）が500ml/min ５％のHFを含むCH3OH（以下、HF/CH3OHと示す）のN
2バブリング流量が１/min 基板温度が480℃ 一方、第５図及び第６図は常圧熱CVD法を用いて酸化
錫を形成した際のHF/CH3OHをバブリング導入するN2ガス
の流量と比抵抗または光透過率との関係を示す特性図で
ある。HF/CH3OHをバブリング導入するN2ガスの流量以外
の形成条件は次の通りである。
SnCl4のN2バブリング流量が500ml/min 酸素流量が4.5l/min 基板温度が480℃ これら各図から明らかなように、透光性導電酸化物に
おいては、膜中の酸素濃度が低い（または高い）程もし
くはドーパント濃度が高い（または低い）程抵抗値は小
さく（または大きく）なる反面、光透過率は低く（また
は高く）なる性質を有している。
おいては、膜中の酸素濃度が低い（または高い）程もし
くはドーパント濃度が高い（または低い）程抵抗値は小
さく（または大きく）なる反面、光透過率は低く（また
は高く）なる性質を有している。
（ハ）発明が解決しようとする課題 上述のように、透光性導電酸化物において、単純に膜
中の酸素濃度またはドーパント濃度を高くまたは低くす
るだけでは、低抵抗値または高光透過率の一方しか得ら
れず、従って、半導体層とのオーミック性を良好とし、
かつ光透過性を高めることができず、光電変換装置の特
性向上が抑制されていた。
中の酸素濃度またはドーパント濃度を高くまたは低くす
るだけでは、低抵抗値または高光透過率の一方しか得ら
れず、従って、半導体層とのオーミック性を良好とし、
かつ光透過性を高めることができず、光電変換装置の特
性向上が抑制されていた。
そこで、本発明の目的は半導体層とのオーミック性及
び光透過性の良好な透明電極構造を形成し、光電変換装
置の特性向上を図ることにある。
び光透過性の良好な透明電極構造を形成し、光電変換装
置の特性向上を図ることにある。
（ニ）課題を解決するための手段 本発明は透明電極、半導体層及び裏面電極を積層した
光電変換装置において、上記透明電極は上記半導体層と
接する領域の酸素濃度が他の領域のそれより低い透光性
導電酸化物から成ることを特徴とする。
光電変換装置において、上記透明電極は上記半導体層と
接する領域の酸素濃度が他の領域のそれより低い透光性
導電酸化物から成ることを特徴とする。
更に、透明電極、半導体層及び裏面電極を積層した光
電変換装置において、上記透明電極はフッ素、リンまた
はアンチモンをドープした酸化錫もしくはフッ素または
錫をドープした酸化インジウムから成り、かつ上記半導
体層と接する領域のドーパント濃度が他の領域のそれよ
り高いことを特徴とする。
電変換装置において、上記透明電極はフッ素、リンまた
はアンチモンをドープした酸化錫もしくはフッ素または
錫をドープした酸化インジウムから成り、かつ上記半導
体層と接する領域のドーパント濃度が他の領域のそれよ
り高いことを特徴とする。
（ホ）作用 本発明の透明電極によれば、半導体層と接する酸素濃
度の低い領域またはドーパント濃度の高い領域が半導体
層とのオーミック性を良好なものとし、その他の酸素濃
度の高い領域またはドーパント濃度の低い領域が光透過
性を高める。
度の低い領域またはドーパント濃度の高い領域が半導体
層とのオーミック性を良好なものとし、その他の酸素濃
度の高い領域またはドーパント濃度の低い領域が光透過
性を高める。
（ヘ）実施例 第１図は本発明の一実施例としての光起電力装置を示
す断面図である。（１）はガラス、耐熱プラスチック等
から成る透光性基板、（２）は透光性基板（１）の一方
の主面に形成された酸化錫または酸化インジウムから成
る透明電極、（３）は透明電極（２）に接すると共に膜
面に平行なpinまたはpn等の半導体接合を有するアモル
ファスシリコン等から成る半導体層、（４）は半導体層
（３）の背面側に設けられたアルミニウム等から成る裏
面電極である。そして、透明電極（２）は半導体層
（３）と接する第１領域（2a）とその他の第２領域（2
b）とから構成されている。
す断面図である。（１）はガラス、耐熱プラスチック等
から成る透光性基板、（２）は透光性基板（１）の一方
の主面に形成された酸化錫または酸化インジウムから成
る透明電極、（３）は透明電極（２）に接すると共に膜
面に平行なpinまたはpn等の半導体接合を有するアモル
ファスシリコン等から成る半導体層、（４）は半導体層
（３）の背面側に設けられたアルミニウム等から成る裏
面電極である。そして、透明電極（２）は半導体層
（３）と接する第１領域（2a）とその他の第２領域（2
b）とから構成されている。
これら第１領域（2a）及び第２領域（2b）の第１の特
徴点は、第１領域（2a）の酸素濃度が第２領域（2b）の
それより低いことにある。
徴点は、第１領域（2a）の酸素濃度が第２領域（2b）の
それより低いことにある。
一方、第２の特徴点は、透明電極（２）が酸化錫から
成る時のフッ素、リンまたはアンチモンのドーパントも
しくは酸化インジウムから成る時のフッ素または錫のド
ーパントに関して、第１領域（2a）のドーパント濃度が
第２領域（2b）のそれより高いことにある。
成る時のフッ素、リンまたはアンチモンのドーパントも
しくは酸化インジウムから成る時のフッ素または錫のド
ーパントに関して、第１領域（2a）のドーパント濃度が
第２領域（2b）のそれより高いことにある。
従って、半導体層（３）と接する第１領域（2a）はそ
の抵抗値が低くなり、半導体層（３）とのオーミック性
は良好となり、更に第２領域（2b）はその光透過率が高
いので透明電極（２）全体としての光透過性は高い。
の抵抗値が低くなり、半導体層（３）とのオーミック性
は良好となり、更に第２領域（2b）はその光透過率が高
いので透明電極（２）全体としての光透過性は高い。
なお、こうした特性を得るために、第１領域（2a）及
び第２領域（2b）の膜厚は、夫々10Å乃至1000Å及び10
00Å乃至10000Åとされるのが好ましい。
び第２領域（2b）の膜厚は、夫々10Å乃至1000Å及び10
00Å乃至10000Åとされるのが好ましい。
第２図は本発明において透明電極（２）中の酸化濃度
を調整した光起電力装置と従来の光起電力装置との特性
を比較するために、一定照度の模擬太陽光を照射したと
きの電流−電圧特性を示す特性図であり、また下記の表
は斯る特性図を具体的に数値で示すものである。
を調整した光起電力装置と従来の光起電力装置との特性
を比較するために、一定照度の模擬太陽光を照射したと
きの電流−電圧特性を示す特性図であり、また下記の表
は斯る特性図を具体的に数値で示すものである。
なお、本発明及び従来例の光起電力装置における透明
電極（２）の形成条件は以下の通りである。
電極（２）の形成条件は以下の通りである。
A.両者に共通の条件 SnCl4のN2バブリング流量が500ml/min HF/CH3OHのN2バブリング流量が１/min 基板温度が480℃ B.本発明特有の形成条件 第１領域（2a）での酸素流量が3.0l/min 第２領域（2b）での酸素流量が4.5l/min C.従来例特有の形成条件 酸素流量が4.5l/min 第２図及び上記の表から明らかなように、本発明によ
る光起電力装置は、従来装置に比して短絡電流の大きさ
で若干劣るものの、開放電圧及び形状因子を大きくする
ことができ、更に変換効率を高めることができる。
る光起電力装置は、従来装置に比して短絡電流の大きさ
で若干劣るものの、開放電圧及び形状因子を大きくする
ことができ、更に変換効率を高めることができる。
なお、透明電極（２）中のドーパント濃度を上述の如
く調整する場合についても、本実施例と同様の効果を達
成することができる。
く調整する場合についても、本実施例と同様の効果を達
成することができる。
（ト）発明の効果 本発明によれば、透明電極を構成する透光性導電酸化
物の酸素濃度またはドーパント濃度を調整したので、光
電変換装置の出力特性を向上させることができる。
物の酸素濃度またはドーパント濃度を調整したので、光
電変換装置の出力特性を向上させることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は電流
−電圧特性を示す特性図、第３図及び第４図は酸化錫を
形成した時の酸素流量と比抵抗または光透過率との関係
を示す特性図、第５図及び第６図は酸化錫を形成した時
のHF/CH3OHのN2バブリング流量と比抵抗または光透過率
との関係を示す特性図である。 （２）…透明電極、（2a）…第１領域、（2b）…第２領
域、（３）…半導体層、（４）…裏面電極。
−電圧特性を示す特性図、第３図及び第４図は酸化錫を
形成した時の酸素流量と比抵抗または光透過率との関係
を示す特性図、第５図及び第６図は酸化錫を形成した時
のHF/CH3OHのN2バブリング流量と比抵抗または光透過率
との関係を示す特性図である。 （２）…透明電極、（2a）…第１領域、（2b）…第２領
域、（３）…半導体層、（４）…裏面電極。
Claims (3)
- 【請求項１】透明電極、半導体層及び裏面電極を積層し
た光電変換装置において、上記透明電極は上記半導体層
と接する領域の酸素濃度が他の領域のそれより低い透光
性導電酸化物から成ることを特徴とした光電変換装置。 - 【請求項２】上記透光性導電酸化物は、酸化錫または酸
化インジウムから成ることを特徴とした請求項１記載の
光電変換装置。 - 【請求項３】透明電極、半導体層及び裏面電極を積層し
た光電変換装置において、上記透明電極はフッ素、リン
またはアンチモンをドープした酸化錫もしくはフッ素ま
たは錫をドープした酸化インジウムから成り、かつ上記
半導体層と接する領域のドーパント濃度が他の領域のそ
れより高いことを特徴とした光学変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63029371A JP2538300B2 (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | 光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63029371A JP2538300B2 (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | 光電変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01205474A JPH01205474A (ja) | 1989-08-17 |
| JP2538300B2 true JP2538300B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=12274287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63029371A Expired - Lifetime JP2538300B2 (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2538300B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101293647B1 (ko) | 2012-07-27 | 2013-08-13 | 삼성코닝정밀소재 주식회사 | 투명 전도성 산화물 박막 기판, 그 제조방법, 이를 포함하는 유기전계발광소자 및 광전지 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001026161A1 (fr) * | 1999-10-05 | 2001-04-12 | Matsushita Battery Industrial Co., Ltd. | Pile solaire a compose semiconducteur et procede de fabrication |
| KR101000057B1 (ko) * | 2008-02-04 | 2010-12-10 | 엘지전자 주식회사 | 다층 투명전도층을 구비한 태양전지 이의 제조방법 |
| WO2012020682A1 (ja) * | 2010-08-09 | 2012-02-16 | 株式会社カネカ | 結晶シリコン系太陽電池 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59119875A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-11 | Hoya Corp | 太陽電池 |
| JPS62186417A (ja) * | 1986-02-10 | 1987-08-14 | 日本板硝子株式会社 | 透明導電膜の形成方法 |
| JPH07112076A (ja) * | 1993-10-18 | 1995-05-02 | Kajima Corp | ステアリング装置 |
-
1988
- 1988-02-10 JP JP63029371A patent/JP2538300B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101293647B1 (ko) | 2012-07-27 | 2013-08-13 | 삼성코닝정밀소재 주식회사 | 투명 전도성 산화물 박막 기판, 그 제조방법, 이를 포함하는 유기전계발광소자 및 광전지 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01205474A (ja) | 1989-08-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080708 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080708 Year of fee payment: 12 |