JP4849786B2 - 多接合型化合物太陽電池およびその製造方法 - Google Patents
多接合型化合物太陽電池およびその製造方法 Download PDFInfo
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Description
本実施の形態においては、単結晶Ge基板上にMOCVDを用いて多層の化合物半導体をエピタキシャル成長させ、Ge基板内に形成した1つの接合(ボトムセル)と、該ボトムセルの上に成長させたエピタキシャル層による2つの接合(ミドルセルおよびトップセル)によって3接合の太陽電池を作製し、更に、この太陽電池の3つの接合全てにバイパス機能を付加する場合について説明する。図3および図4は、本発明の実施の形態1に係る3接合型化合物太陽電池の作製工程を説明する図である。本実施の形態においては、P型の第1の半導体領域、N型の第2の半導体領域、N+型の第3の半導体領域、およびP+型の第4の半導体領域が形成される。
本実施の形態では、単結晶Ge基板上にMOCVDを用いて多層の化合物半導体をエピタキシャル成長させて、Ge基板内に形成した1つの接合(ボトムセル)とエピタキシャル層による2つの接合(ミドルセルとトップセル)によって3接合の太陽電池を作製し、更に、この太陽電池のGe基板内の接合は比較的リークし易くて逆方向電圧に強く、バイパス機能を付加する必要があるのはエピタキシャル層による2接合のみである場合を挙げて説明する。図5および図6は、本発明の実施の形態2に係る3接合型化合物太陽電池の作製工程を説明する図である。本実施の形態においては、P型の第1の半導体領域、N型の第2の半導体領域、N+型の第3の半導体領域、およびP+型の第4の半導体領域が形成される。
Claims (20)
- 第1の導電型である第1の半導体領域と、
前記第1の半導体領域の上面に接するように形成された第2の導電型である第2の半導体領域と、
前記第2の半導体領域の上面に直接接するか、もしくは前記第2の半導体領域の上面に形成された第2の導電型の半導体領域を介して前記第2の半導体領域に接するように形成され、前記第2の半導体領域とは不純物の濃度もしくは1つ以上の構成元素が異なり、前記第2の半導体領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高く、かつ第2の導電型である第3の半導体領域と、
前記第1の半導体領域と前記第2の半導体領域との境界に形成される第1のPN接合と、
前記第1の半導体領域に接し、前記第2の半導体領域を通って前記第3の半導体領域に接するように形成され、前記第1の半導体領域よりも高い不純物濃度を有する第1の導電型である第4の半導体領域と、
前記第4の半導体領域と前記第2の半導体領域および前記第3の半導体領域との境界に形成される第2のPN接合と、
を有するサブセルを含み、
前記第1のPN接合に対して逆バイアス電圧が印加された際に前記第2のPN接合を流れる逆方向の電流が、前記第1のPN接合を流れる逆方向の電流よりも大きいことを特徴とする、多接合型化合物太陽電池。 - 前記第3の半導体領域は、前記第1の半導体領域の禁止帯幅よりも広い禁止帯幅を持つことを特徴とする、請求項1に記載の多接合型化合物太陽電池。
- 前記サブセルを2以上含み、
前記サブセルの第3の半導体領域と、他の前記サブセルの第1の半導体領域とを接合領域を介して接合されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の多接合型化合物太陽電池。 - 前記第4の半導体領域が、複数の島状構造として点在することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の多接合型化合物太陽電池。
- 受光面電極と、最も受光面側の第4の半導体領域およびその周縁部と、を除く受光領域において、最も受光面側の第3の半導体領域が除去された構造を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の多接合型化合物太陽電池。
- 最も受光面側の第3の半導体領域と第2の半導体領域との間にエッチングストップ層を設けることを特徴とする請求項5に記載の多接合型化合物太陽電池。
- 最も受光面側の第4の半導体領域と、前記第4の半導体領域の周縁部における最も受光面側の前記第3の半導体領域とは、受光面電極に沿う方向に分布された構造を持つことを特徴とする、請求項5または6に記載の多接合型化合物太陽電池。
- 前記第3の半導体領域の下面に接するバッファ層を設け、前記バッファ層の構成元素と前記第3の半導体領域の構成元素との格子定数の差が、前記第3の半導体領域の構成元素の格子定数に対して3%以下となるように設定されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の多接合型化合物太陽電池。
- 前記第4の半導体領域が、In、Ga、As、Sbのうち少なくとも1種類の元素を含むように形成されることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の多接合型化合物太陽電池。
- 前記第1の導電型はP型で前記第2の導電型はN型であり、前記第4の半導体領域は、少なくともZnもしくはBeを含むように形成されることを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載の多接合型化合物太陽電池。
- 第1の導電型である第1の半導体領域を形成する工程と、
前記第1の半導体領域の上面に接するように第2の導電型である第2の半導体領域を形成する工程と、
前記第2の半導体領域の上面に直接接するか、もしくは前記第2の半導体領域の上面に形成された第2の導電型の半導体領域を介して前記第2の半導体領域に接するように、前記第2の半導体領域とは不純物の濃度もしくは1つ以上の構成元素が異なり、前記第2の半導体領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高く、かつ第2の導電型である第3の半導体領域を形成する工程と、
前記第1の半導体領域に接し、前記第2の半導体領域を通って前記第3の半導体領域に接するように、前記第1の半導体領域よりも高い不純物濃度を有する第1の導電型である第4の半導体領域を形成する工程と、
を含む工程によって、前記第1の半導体領域と前記第2の半導体領域との境界に第1のPN接合が、前記第4の半導体領域と前記第2の半導体領域および前記第3の半導体領域との境界に第2のPN接合が、それぞれ形成されたサブセルを有し、
前記第1のPN接合に対して逆バイアス電圧が印加された際に前記第2のPN接合を流れる逆方向の電流が、前記第1のPN接合を流れる逆方向の電流よりも大きくなるように設定されることを特徴とする、多接合型化合物太陽電池の製造方法。 - 前記第4の半導体領域はイオン注入によって形成されることを特徴とする、請求項11に記載の多接合型化合物太陽電池の製造方法。
- In、Ga、As、Sbのうち少なくとも1種類の元素が、少なくとも第4の半導体領域を含む領域にイオン注入されることを特徴とする、請求項12に記載の多接合型化合物太陽電池の製造方法。
- 前記第1の導電型はP型で前記第2の導電型はN型であり、イオン注入法によって注入される不純物は少なくともZnもしくはBeを含むことを特徴とする、請求項12に記載の多接合型化合物太陽電池の製造方法。
- 前記サブセルの第3の半導体領域と、他の前記サブセルの第1の半導体領域とを接合領域を介して接合することにより2以上の前記サブセルを接合し、
2以上の前記サブセルにおける第4の半導体領域を1回のイオン注入で同時に形成することを特徴とする、請求項12〜14のいずれかに記載の多接合型化合物太陽電池の製造方法。 - 前記サブセルの第3の半導体領域と、他の前記サブセルの第1の半導体領域とを接合領域を介して接合することにより2以上の前記サブセルを接合し、
2以上の前記サブセルのうち少なくとも1のサブセルにおいて、前記第3の半導体領域よりも受光面側にエッチングストップ層を設けることを特徴とする、請求項15に記載の多接合型化合物太陽電池の製造方法。 - 前記イオン注入の後に熱処理を施すことを特徴とする、請求項12〜16のいずれかに記載の多接合型化合物太陽電池の製造方法。
- 前記熱処理の前に、受光面全体に保護膜を形成することを特徴とする、請求項17に記載の多接合型化合物太陽電池の製造方法。
- 前記保護膜は、前記イオン注入より前のステップで形成されることを特徴とする、請求項18に記載の多接合型化合物太陽電池の製造方法。
- 前記熱処理をランプアニールによって行なうことを特徴とする、請求項17〜19のい
ずれかに記載の多接合型化合物太陽電池の製造方法。
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JP2001189483A (ja) * | 1999-10-18 | 2001-07-10 | Sharp Corp | バイパス機能付太陽電池セルおよびバイパス機能付き多接合積層型太陽電池セルおよびそれらの製造方法 |
US6680432B2 (en) * | 2001-10-24 | 2004-01-20 | Emcore Corporation | Apparatus and method for optimizing the efficiency of a bypass diode in multijunction solar cells |
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