JP5283588B2 - Solar cell - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池に関し、特に、複数の太陽電池セルが積層されてなる多接合型の太陽電池に関する。   The present invention relates to a solar battery, and more particularly to a multi-junction solar battery in which a plurality of solar battery cells are stacked.

従来より、単一の太陽電池セルからなる単接合型太陽電池が知られている。しかし、単接合型太陽電池の発電効率(変換効率)は、原料となる半導体材料の禁制帯幅Egにより決まる理論限界を有するため、どのような半導体材料を用いても地上における太陽光照射条件下では約30%の発電効率にとどまることが知られている。   Conventionally, a single-junction solar cell composed of a single solar cell is known. However, the power generation efficiency (conversion efficiency) of a single-junction solar cell has a theoretical limit determined by the forbidden band width Eg of the semiconductor material used as a raw material. Therefore, it is known that the power generation efficiency is about 30%.

そこで、単接合型太陽電池より高い発電効率を得るために、複数の太陽電池セルを積層することにより形成された多接合型太陽電池が提案されている。この多接合型太陽電池におけるそれぞれの太陽電池セルは、pn接合を有し、バンドギャップの異なる材料で構成されている。このように、多接合型太陽電池は、バンドギャップの異なる半導体同士を接続することにより、単接合型太陽電池に比べて太陽光スペクトルの利用領域を拡大することができ、高い発電効率を実現できる。   Thus, in order to obtain higher power generation efficiency than single-junction solar cells, multi-junction solar cells formed by stacking a plurality of solar cells have been proposed. Each solar battery cell in this multi-junction solar battery has a pn junction and is composed of materials having different band gaps. In this way, the multijunction solar cell can expand the use region of the solar spectrum compared to the single junction solar cell by connecting semiconductors having different band gaps, and can realize high power generation efficiency. .

例えば、多接合型太陽電池として、Geセル/InGaAsセル/InGaPセル積層構造の3接合型太陽電池、あるいは、Ge基板上に形成した、InGaAsセル/InGaPセル積層構造の2接合型太陽電池等が知られている。   For example, as a multi-junction solar cell, a Ge-cell / InGaAs cell / InGaP cell laminated structure three-junction solar cell, or an InGaAs cell / InGaP cell laminated structure two-junction solar cell formed on a Ge substrate, etc. Are known.

下記特許文献1には、各太陽電池セル間で格子整合のとれた多接合型太陽電池(以下、格子整合系の多接合型太陽電池とも記載)が開示されている。特許文献1に記載の多接合型太陽電池は、Geセル(基板)/InxGa1-xAsセル接合において、Inの組成xを0.005≦x≦0.015の範囲、好ましくは0.007≦x≦0.014の範囲の値とする。これにより、多接合型太陽電池の格子不整合率は、ほぼ零とみなすことが可能な程度のごく僅かな値となる。このように、InGaAsセルの格子定数をGeセル(基板)の格子定数に極めて近い値とし、各セルを格子整合させることで、結晶欠陥の少ない、発電効率の高い太陽電池を得ることができる。 Patent Document 1 below discloses a multijunction solar cell in which lattice matching is achieved between solar cells (hereinafter also referred to as a lattice matching multijunction solar cell). In the multi-junction solar cell described in Patent Document 1, the composition x of In is in the range of 0.005 ≦ x ≦ 0.015, preferably 0 in the Ge cell (substrate) / In x Ga 1-x As cell junction. A value in the range of .007 ≦ x ≦ 0.014. As a result, the lattice mismatch rate of the multi-junction solar cell becomes a very small value that can be regarded as almost zero. Thus, by setting the lattice constant of the InGaAs cell to a value very close to the lattice constant of the Ge cell (substrate) and lattice-matching each cell, a solar cell with few crystal defects and high power generation efficiency can be obtained.

一方、複数の太陽電池セルが直列に接続された多接合型太陽電池では、各太陽電池セルの出力電流の電流マッチングが取れていない場合、太陽電池全体としての出力電流は、最も出力電流の小さい太陽電池セルに規制されるという問題がある。   On the other hand, in a multi-junction solar cell in which a plurality of solar cells are connected in series, when the current matching of the output current of each solar cell is not achieved, the output current of the entire solar cell is the smallest output current There is a problem of being regulated by solar cells.

特許文献1に記載の多接合型太陽電池において、各太陽電池セルが有するバンドギャップ(各太陽電池セルが有するエネルギー変換波長域)によると、各太陽電池セルの出力電流の関係は、I(InGaP),I(InGaAs)<I(Ge)となる。したがって、特許文献1に記載のような格子整合系の多接合型太陽電池は、出力電流I(Ge)がI(InGaP)およびI(InGaAs)に規制されることとなり、発電効率を向上することは困難である。   In the multi-junction solar battery described in Patent Document 1, according to the band gap (energy conversion wavelength range of each solar battery cell) that each solar battery cell has, the relationship between the output currents of each solar battery cell is I (InGaP ), I (InGaAs) <I (Ge). Therefore, in the lattice-matched multi-junction solar cell as described in Patent Document 1, the output current I (Ge) is restricted to I (InGaP) and I (InGaAs), and the power generation efficiency is improved. It is difficult.

一方、下記非特許文献1には、Geセル(基板)/InGaAsセルとの接続を格子不整合とする多接合型太陽電池(以下、格子不整合系の太陽電池とも記載)が開示されている。この多接合型太陽電池によると、InGaAsセルおよびInGaPセルのバンドギャップを小さくすることで、InGaAsセルおよびInGaPセルのエネルギー変換波長域が広がり、太陽電池全体として発電効率を向上することができる。   On the other hand, Non-Patent Document 1 below discloses a multi-junction solar cell in which the connection between the Ge cell (substrate) / InGaAs cell is lattice-mismatched (hereinafter also referred to as a lattice-mismatched solar cell). . According to this multi-junction solar cell, by reducing the band gap of the InGaAs cell and InGaP cell, the energy conversion wavelength range of the InGaAs cell and InGaP cell is expanded, and the power generation efficiency of the entire solar cell can be improved.

特開2004−319934号公報JP 2004-319934 A

C.M.Fetzer、“1.6/1.1eV metamorphic GaInP/GaInAs solar cells grown by MOVPE on Ge”、Journal of Crystal Growth 276(2005)、p.48−56C. M.M. Fetzer, “1.6 / 1.1 eV metamorphic GaInP / GaInAs solar cells grown by MOVPE on Ge”, Journal of Crystal Growth 276 (2005), p. 48-56

しかしながら、上述した非特許文献1に記載のような格子不整合系の多接合型太陽電池は、基板(例えばGe基板)上に格子定数の異なる太陽電池セル(例えばInGaAsセル)を結晶成長させる際、基板と太陽電池セルとの格子不整合に起因して界面で引っぱり応力が生じ、太陽電池セルの結晶成長が阻害される。この結晶成長の阻害により、太陽電池セルに結晶欠陥が発生し、結晶欠陥に起因するキャリアの散乱等により、太陽電池の発電効率が低下するという問題がある。   However, the lattice mismatched multi-junction solar cell as described in Non-Patent Document 1 described above is used for crystal growth of solar cells (for example, InGaAs cells) having different lattice constants on a substrate (for example, Ge substrate). A tensile stress is generated at the interface due to lattice mismatch between the substrate and the solar battery cell, and the crystal growth of the solar battery cell is inhibited. Due to the inhibition of the crystal growth, there is a problem that crystal defects are generated in the solar battery cell, and the power generation efficiency of the solar battery is reduced due to carrier scattering caused by the crystal defects.

そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、格子不整合系の多接合型太陽電池において、格子定数の差に起因した応力を緩和して結晶欠陥の少ない太陽電池セルを形成し、高い発電効率を得ることが可能な多接合型の太陽電池を得ることである。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and in a lattice-mismatched multijunction solar cell, the stress caused by the difference in lattice constant is relieved to form a solar cell with few crystal defects. It is to obtain a multi-junction solar cell capable of obtaining high power generation efficiency.

本発明の第1の態様における太陽電池は、第1の太陽電池セルと、前記第1の太陽電池セル上に形成された中間領域と、前記中間領域上に形成された第2の太陽電池セルと、を備え、前記中間領域は、前記第1の太陽電池セルの表面上に分散して配置され、前記第1の太陽電池セルと前記第2の太陽電池セルとの格子定数の差に起因する応力を緩和する応力緩和部を有する。   The solar cell in the first aspect of the present invention includes a first solar cell, an intermediate region formed on the first solar cell, and a second solar cell formed on the intermediate region. And the intermediate region is arranged in a distributed manner on the surface of the first solar cell, and is caused by a difference in lattice constant between the first solar cell and the second solar cell. It has a stress relaxation part that relieves stress.

また、本発明の第2の態様は、第1の態様における太陽電池であって、前記応力緩和部は、前記第1の太陽電池セルの表面上に島状に配置される。   Moreover, the 2nd aspect of this invention is a solar cell in a 1st aspect, Comprising: The said stress relaxation part is arrange | positioned on the surface of a said 1st photovoltaic cell at island shape.

また、本発明の第3の態様は、第1または第2の態様における太陽電池であって、前記応力緩和部は、導電性を有する。   Moreover, the 3rd aspect of this invention is a solar cell in a 1st or 2nd aspect, Comprising: The said stress relaxation part has electroconductivity.

また、本発明の第4の態様は、第1から第3の態様のいずれかにおける太陽電池であって、前記応力緩和部は、前記第2の太陽電池セルを構成する材料よりも融点が高い材料で構成される。   Moreover, the 4th aspect of this invention is a solar cell in any one of the 1st to 3rd aspect, Comprising: The said stress relaxation part has melting | fusing point higher than the material which comprises a said 2nd photovoltaic cell. Composed of materials.

また、本発明の第5の態様は、第1から第4の態様のいずれかにおける太陽電池であって、前記第2の太陽電池セルは、前記第1の太陽電池セルよりもバンドギャップの大きい材料で構成される。   The fifth aspect of the present invention is the solar battery according to any one of the first to fourth aspects, wherein the second solar battery cell has a band gap larger than that of the first solar battery cell. Composed of materials.

また、本発明の第6の態様は、第1から第5の態様のいずれかにおける太陽電池であって、前記第1の太陽電池セルは、Geで構成され、前記第2の太陽電池セルは、InGaAsで構成される。   A sixth aspect of the present invention is the solar battery according to any one of the first to fifth aspects, wherein the first solar battery cell is made of Ge, and the second solar battery cell is And InGaAs.

また、本発明の第7の態様は、第6の態様における太陽電池であって、前記第2の太陽電池セルを構成するInxGa1-xAs中におけるInの組成xは、0.05<x<0.2の範囲の値である。 The seventh aspect of the present invention is the solar battery according to the sixth aspect, wherein the In composition x in the In x Ga 1-x As constituting the second solar battery cell is 0.05. <X <0.2.

また、本発明の第8の態様は、第1から第7の態様のいずれかにおける太陽電池であって、前記中間領域は、前記第1の太陽電池セルの表面上および前記応力緩和部の表面上に形成されたバッファ層をさらに有する。   Further, an eighth aspect of the present invention is the solar battery according to any one of the first to seventh aspects, wherein the intermediate region is on the surface of the first solar battery cell and the surface of the stress relaxation part. It further has a buffer layer formed thereon.

また、本発明の第9の態様は、第8の態様における太陽電池であって、前記第1の太陽電池セルは、Geで構成され、前記第2の太陽電池セルは、InGaAsで構成され、該第2の太陽電池セルを構成するInxGa1-xAs中におけるInの組成xが、0.05<x<0.2の範囲の値であり、前記バッファ層は、InGaAsで構成され、該バッファ層を構成するInxGa1-xAs中におけるInの組成xが、0.05<x<0.2の範囲の値である。 A ninth aspect of the present invention is the solar battery according to the eighth aspect, wherein the first solar battery cell is made of Ge, and the second solar battery cell is made of InGaAs. The In composition x in In x Ga 1-x As constituting the second solar battery cell has a value in the range of 0.05 <x <0.2, and the buffer layer is made of InGaAs. The In composition x in In x Ga 1-x As constituting the buffer layer is a value in the range of 0.05 <x <0.2.

また、本発明の第10の態様は、第8または第9の態様における太陽電池であって、前記応力緩和部の屈折率が、前記第1の太陽電池セルの屈折率と前記バッファ層の屈折率との間の値である。   The tenth aspect of the present invention is the solar battery according to the eighth or ninth aspect, wherein the stress relaxation portion has a refractive index that is the refractive index of the first solar battery cell and the refractive index of the buffer layer. It is a value between rates.

また、本発明の第11の態様は、第8から第10の態様のいずれかにおける太陽電池であって、前記第1の太陽電池セルは、Geで構成され、前記バッファ層は、InGaAsで構成され、前記応力緩和部は、SiGe、Si、GaSbまたはInSbで構成される。   An eleventh aspect of the present invention is the solar battery according to any one of the eighth to tenth aspects, wherein the first solar battery cell is made of Ge, and the buffer layer is made of InGaAs. The stress relaxation part is made of SiGe, Si, GaSb, or InSb.

また、本発明の第12の態様は、第1から第11の態様のいずれかにおける太陽電池であって、前記第2の太陽電池セル上に形成され、前記第2の太陽電池セルを構成する材料とはバンドギャップの異なる材料で構成された第3の太陽電池セルをさらに備える。   A twelfth aspect of the present invention is the solar battery according to any one of the first to eleventh aspects, formed on the second solar battery cell, and constituting the second solar battery cell. The battery further includes a third solar battery cell made of a material having a band gap different from that of the material.

また、本発明の第13の態様は、第12の態様における太陽電池であって、前記第3の太陽電池セルは、前記第2の太陽電池セルよりもバンドギャップの大きい材料で構成される。   A thirteenth aspect of the present invention is the solar battery according to the twelfth aspect, wherein the third solar battery cell is made of a material having a larger band gap than the second solar battery cell.

また、本発明の第14の態様は、第13の態様における太陽電池であって、前記第3の太陽電池セルは、InGaPで構成される。   A fourteenth aspect of the present invention is the solar battery according to the thirteenth aspect, wherein the third solar battery cell is made of InGaP.

第1の態様によると、第1の太陽電池セルと第2の太陽電池セルとの格子定数の差に起因した応力が緩和され、格子不整合であっても結晶欠陥の少ない太陽電池を形成することができ、太陽電池の発電効率をさらに向上することができる。   According to the first aspect, the stress caused by the difference in lattice constant between the first solar cell and the second solar cell is relieved, and a solar cell with few crystal defects is formed even if there is lattice mismatch. And the power generation efficiency of the solar cell can be further improved.

第2の態様によると、島状に形成した応力緩和部により、第1の太陽電池セルと第2の太陽電池セルとの原子間の結びつきを部分的に遮ることができ、格子定数の差に起因してセル間の界面に生じる応力を緩和することができる。   According to the second aspect, the stress relaxation part formed in an island shape can partially block the connection between atoms of the first solar cell and the second solar cell, resulting in a difference in lattice constant. This can reduce the stress generated at the interface between the cells.

第3の態様によると、応力緩和部が導電性を有することにより、応力緩和部からも電荷の移動が可能となり、太陽電池の発電効率を向上することができる。   According to the 3rd aspect, when a stress relaxation part has electroconductivity, a charge can be moved also from a stress relaxation part, and the electric power generation efficiency of a solar cell can be improved.

第4の態様によると、応力緩和部が第2の太陽電池セルを構成する材料よりも融点が高い材料で構成されることで、第2の太陽電池セルの材料が第1の太陽電池セル内へ拡散することを抑制することができる。   According to the fourth aspect, the stress relaxation portion is made of a material having a melting point higher than that of the material constituting the second solar cell, so that the material of the second solar cell is in the first solar cell. It is possible to suppress diffusion into

第5の態様または第6の態様によると、第1の太陽電池セルと第2の太陽電池セルとで異なるバンドギャップを有することで、太陽光スペクトルの利用領域を拡大することができ、太陽電池の発電効率を向上することができる。   According to the fifth aspect or the sixth aspect, the first solar cell and the second solar cell have different band gaps, so that the use area of the solar spectrum can be expanded. It is possible to improve the power generation efficiency.

第7の態様または第9の態様によると、第1の太陽電池セルと第2の太陽電池セルとの出力電流をマッチングすることができ、太陽電池の発電効率を向上することができる。   According to the 7th aspect or the 9th aspect, the output current of a 1st photovoltaic cell and a 2nd photovoltaic cell can be matched, and the electric power generation efficiency of a solar cell can be improved.

第8の態様によると、第1の太陽電池セルと第2の太陽電池セルとの格子定数の差に起因した応力によって生じる結晶の転位や欠陥を低減することができる。   According to the eighth aspect, it is possible to reduce crystal dislocations and defects caused by stress caused by the difference in lattice constant between the first solar cell and the second solar cell.

第10の態様または第11の態様によると、第2の太陽電池セルを透過した光を第1の太陽電池セルに効率良く入射させることができるため、第1の太陽電池セルでの発電効率を向上することができる。   According to the tenth aspect or the eleventh aspect, since the light transmitted through the second solar cell can be efficiently incident on the first solar cell, the power generation efficiency in the first solar cell is improved. Can be improved.

第12の態様から第14の態様によると、第1の太陽電池セル、第2の太陽電池セルおよび第3の太陽電池セルとで異なるバンドギャップを有することで、太陽光スペクトルの利用領域を拡大することができ、太陽電池の発電効率を向上することができる。   According to the twelfth aspect to the fourteenth aspect, the first solar cell, the second solar cell, and the third solar cell have different band gaps, thereby expanding the use range of the solar spectrum. It is possible to improve the power generation efficiency of the solar cell.

本発明の一実施形態に係る多接合型太陽電池の構成を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the multijunction solar cell which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の多接合型太陽電池のA-A断面を概略的に示した図である。It is the figure which showed the AA cross section of the multijunction solar cell of FIG. 1 schematically. 本発明の一実施形態に係る多接合型太陽電池の構造を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the structure of the multijunction solar cell which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る応力緩和部を有している多接合型太陽電池において、Ge基板とInGaAs層との接合状態を示した図である。It is the figure which showed the joining state of Ge substrate and an InGaAs layer in the multijunction type solar cell which has the stress relaxation part which concerns on one Embodiment of this invention. 応力緩和部を有していない多接合型太陽電池において、Ge基板とInGaAs層との接合状態を示した図である。It is the figure which showed the joining state of Ge board | substrate and an InGaAs layer in the multijunction type solar cell which does not have a stress relaxation part. 太陽光のエネルギー変換波長域を示した図である。It is the figure which showed the energy conversion wavelength range of sunlight.

<多接合型太陽電池の構成>
以下、本発明に係る太陽電池の一実施形態に係る多接合型太陽電池について、図面を参照しつつ説明する。ここで、多接合型太陽電池とは、太陽光スペクトルの利用領域を拡大するために、光吸収波長の異なる材料からなる複数の太陽電池セルを積層することにより形成された太陽電池である。このような多接合型太陽電池は、光入射側に高バンドギャップ材料で構成された太陽電池セルを有し、光出射側に低バンドギャップ材料で構成された太陽電池セルを有し、これらの複数のセルをトンネル接合層によって接続することにより構成されている。
<Configuration of multi-junction solar cell>
Hereinafter, a multi-junction solar cell according to an embodiment of the solar cell according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the multi-junction solar cell is a solar cell formed by laminating a plurality of solar cells made of materials having different light absorption wavelengths in order to expand the use region of the sunlight spectrum. Such a multi-junction solar cell has a solar cell made of a high bandgap material on the light incident side, and has a solar cell made of a low bandgap material on the light output side. A plurality of cells are connected by a tunnel junction layer.

図1に示すように、本発明の一実施形態に係る多接合型太陽電池100は、InGaP層を有するトップセル/InGaAs層を有するミドルセル/Ge基板を有するボトムセルの積層構造からなる3接合型太陽電池である。   As shown in FIG. 1, a multi-junction solar cell 100 according to an embodiment of the present invention includes a three-junction solar cell having a stacked structure of a top cell having an InGaP layer / a middle cell having an InGaAs layer / a bottom cell having a Ge substrate. It is a battery.

多接合型太陽電池100は、ボトムセル1、ボトムセル1の上に形成された中間領域2、中間領域2の上に形成された第1のトンネル領域3、第1のトンネル領域3の上に形成されたミドルセル4、ミドルセル4の上に形成された第2のトンネル領域5、第2のトンネル領域5の上に形成されたトップセル6を備える。また、多接合型太陽電池100は、トップセル6の上に形成されたコンタクト層7、コンタクト層7の上に形成された表面電極81、ボトムセル1の下に形成された裏面電極82、トップセルの上6および表面電極81の上に形成された反射防止膜9を備える。   The multi-junction solar cell 100 is formed on the bottom cell 1, the intermediate region 2 formed on the bottom cell 1, the first tunnel region 3 formed on the intermediate region 2, and the first tunnel region 3. The middle cell 4, the second tunnel region 5 formed on the middle cell 4, and the top cell 6 formed on the second tunnel region 5 are provided. The multi-junction solar cell 100 includes a contact layer 7 formed on the top cell 6, a surface electrode 81 formed on the contact layer 7, a back electrode 82 formed below the bottom cell 1, a top cell. The antireflection film 9 is formed on the upper electrode 6 and the surface electrode 81.

ボトムセル1は、p型Ge基板11と、p型Ge基板11中の上部に選択的に形成されたn型Ge層12とを備える。p型Ge基板11は、厚さが150μm程度で、Ga等がドーピングされた、不純物濃度が1×1017〜5×1018cm-3の基板である。n型Ge層12は、成膜中にAs等を拡散することにより形成される。このp型Ge基板11とn型Ge層12によって形成されたpn接合は、第1の太陽電池セル10を構成する。 The bottom cell 1 includes a p-type Ge substrate 11 and an n-type Ge layer 12 selectively formed on the top of the p-type Ge substrate 11. The p-type Ge substrate 11 is a substrate having a thickness of about 150 μm and doped with Ga or the like and an impurity concentration of 1 × 10 17 to 5 × 10 18 cm −3 . The n-type Ge layer 12 is formed by diffusing As or the like during film formation. The pn junction formed by the p-type Ge substrate 11 and the n-type Ge layer 12 constitutes the first solar battery cell 10.

この第1の太陽電池セル10では、入射した太陽光のうち、p型Ge基板11で吸収された光子が一対の正孔−電子を生成し、このうち電子が拡散してp−n界面の空乏層まで到達すると空乏層の内部電界によってn型Ge層12に流れ込み、電流となる(後述する第2の太陽電池セル40および第3の太陽電池セル60も同様である)。   In the first solar battery cell 10, among the incident sunlight, photons absorbed by the p-type Ge substrate 11 generate a pair of hole-electrons, among which electrons diffuse to form a pn interface. When it reaches the depletion layer, it flows into the n-type Ge layer 12 by the internal electric field of the depletion layer and becomes a current (the same applies to the second solar cell 40 and the third solar cell 60 described later).

中間領域2は、p型Ge基板11の表面上に分散して配置された応力緩和部21と、第1の太陽電池セル10の表面上および応力緩和部21の表面上に形成されたn型InGaAs低温バッファ層22と、n型InGaAs低温バッファ層22の上に形成されたn型InGaAsバッファ層23とを備える。   The intermediate region 2 is distributed on the surface of the p-type Ge substrate 11, and the n-type formed on the surface of the first solar cell 10 and the surface of the stress relaxation portion 21. An InGaAs low temperature buffer layer 22 and an n type InGaAs buffer layer 23 formed on the n type InGaAs low temperature buffer layer 22 are provided.

応力緩和部21は、SiGe,Si,GaSb,InSb,SiO2,SiNx,Ti,W等からなる島状に形成された領域である。図1および図2に示すように、本実施形態における応力緩和部21は、厚さが50〜500Åであり、直径が0.25〜2μmの平面視円形の形状を有し、ボトムセル1の表面上に等間隔で配置されている。応力緩和部21は、結晶層間の格子定数の相違(格子不整合)に起因して生じる応力を緩和するためのものであり、その作用については後述する。なお、応力緩和部21は、四角形、三角形等、円形以外であってもよいし、不均一な間隔で配置されていてもよい。また、応力緩和部21は、島状の他、格子状に形成されていてもよい。 The stress relaxation portion 21 is a region formed in an island shape made of SiGe, Si, GaSb, InSb, SiO 2 , SiNx, Ti, W, or the like. As shown in FIGS. 1 and 2, the stress relaxation portion 21 in the present embodiment has a thickness of 50 to 500 mm, a circular shape in plan view with a diameter of 0.25 to 2 μm, and the surface of the bottom cell 1. It is arranged on the top at equal intervals. The stress relaxation portion 21 is for relaxing stress generated due to the difference in lattice constant (lattice mismatch) between crystal layers, and the action thereof will be described later. The stress relieving portions 21 may be other than a circle such as a quadrangle and a triangle, and may be arranged at non-uniform intervals. Moreover, the stress relaxation part 21 may be formed in a lattice shape in addition to the island shape.

本実施形態において、応力緩和部21は、ボトムセル1(第1の太陽電池セル10)の屈折率とn型InGaAs低温バッファ層22の屈折率との間の範囲の値となる屈折率を有することが好ましい。本実施形態では、ボトムセル1のp型Ge基板11およびn型Ge層12の屈折率がそれぞれ約4,約4であり、n型InGaAs低温バッファ層22の屈折率が約3.5であるので、例えば、応力緩和部21をSiGe(屈折率=約3.5〜4),Si(屈折率=約3.5),GaSb(屈折率=約3.8),または、InSb(屈折率=約4)等で形成すればよい。こうすることで、応力緩和部21の屈折率が、n型InGaAs低温バッファ層22の屈折率およびボトムセル1の屈折率の双方に近い値となる。これにより、n型InGaAs低温バッファ層22から応力緩和部21へ入射する光の反射を低減するとともに、応力緩和部21からボトムセル1へ入射する光の反射を低減することができる。すなわち、第2の太陽電池セル40を透過した光を第1の太陽電池セル10(ボトムセル1)に効率良く入射させることができるので、第1の太陽電池セル10での発電効率を向上させることができる。なお、屈折率は、例えば、公知の偏光解析法を用いて測定することができる。   In the present embodiment, the stress relaxation portion 21 has a refractive index that is a value in a range between the refractive index of the bottom cell 1 (first solar battery cell 10) and the refractive index of the n-type InGaAs low-temperature buffer layer 22. Is preferred. In this embodiment, the p-type Ge substrate 11 and the n-type Ge layer 12 of the bottom cell 1 have a refractive index of about 4 and about 4, respectively, and the n-type InGaAs low-temperature buffer layer 22 has a refractive index of about 3.5. For example, the stress relaxation portion 21 is made of SiGe (refractive index = about 3.5 to 4), Si (refractive index = about 3.5), GaSb (refractive index = about 3.8), or InSb (refractive index = What is necessary is just to form by about 4). By doing so, the refractive index of the stress relaxation portion 21 becomes a value close to both the refractive index of the n-type InGaAs low-temperature buffer layer 22 and the refractive index of the bottom cell 1. Thereby, reflection of light incident on the stress relaxation part 21 from the n-type InGaAs low-temperature buffer layer 22 can be reduced, and reflection of light incident on the bottom cell 1 from the stress relaxation part 21 can be reduced. That is, since the light transmitted through the second solar cell 40 can be efficiently incident on the first solar cell 10 (bottom cell 1), the power generation efficiency in the first solar cell 10 is improved. Can do. The refractive index can be measured using, for example, a known ellipsometric method.

また、応力緩和部21は、導電性を有する材料を用いることが好ましい。これにより、応力緩和部21からも電荷の移動が可能になり、多接合型太陽電池100の発電効率をさらに向上させることができる。   Moreover, it is preferable that the stress relaxation part 21 uses the material which has electroconductivity. As a result, the charge can be transferred from the stress relieving portion 21 and the power generation efficiency of the multi-junction solar cell 100 can be further improved.

n型InGaAs低温バッファ層22は、厚さが0.05〜0.1μm程度で、Si等がドーピングされた、不純物濃度が5×1017〜2×1018cm-3の層である。n型InGaAsバッファ層23は、厚さが1〜3μm程度で、Si等がドーピングされた、不純物濃度が5×1017〜2×1018cm-3の層である。 The n-type InGaAs low-temperature buffer layer 22 is a layer having a thickness of about 0.05 to 0.1 μm and doped with Si or the like and an impurity concentration of 5 × 10 17 to 2 × 10 18 cm −3 . The n-type InGaAs buffer layer 23 has a thickness of about 1 to 3 μm and is doped with Si or the like and has an impurity concentration of 5 × 10 17 to 2 × 10 18 cm −3 .

このn型InGaAsバッファ層22,23は、Ge/InGaAsヘテロ界面の格子不整合に起因した応力により生じる、転位や欠陥を低減するために設けられている。しかしながら、n型InGaAsバッファ層22,23のみでは、十分に転位や欠陥を低減することができないため、Ge/InGaAsヘテロ界面で生じる格子不整合に起因した応力を緩和する目的で、応力緩和部21が設けられている。   The n-type InGaAs buffer layers 22 and 23 are provided to reduce dislocations and defects caused by stress caused by lattice mismatch at the Ge / InGaAs heterointerface. However, since the n-type InGaAs buffer layers 22 and 23 alone cannot sufficiently reduce dislocations and defects, the stress relaxation portion 21 is used for the purpose of relaxing stress caused by lattice mismatch occurring at the Ge / InGaAs heterointerface. Is provided.

第1のトンネル領域3は、中間領域2の上に形成されたn++型InGaAsトンネル接合層31と、n++型InGaAsトンネル接合層31の上に形成されたp++型InGaAsトンネル接合層32とを備える。 The first tunnel region 3 includes an n ++ type InGaAs tunnel junction layer 31 formed on the intermediate region 2 and a p ++ type InGaAs tunnel junction formed on the n ++ type InGaAs tunnel junction layer 31. Layer 32.

++型InGaAsトンネル接合層31は、厚さが0.01〜0.05μm程度で、Si,Te等がドーピングされた、不純物濃度が1×1018〜1×1019cm-3の層である。p++型InGaAsトンネル接合層32は、厚さが0.01〜0.05μm程度で、Zn,C等がドーピングされた、不純物濃度が1×1019〜1×1020cm-3の層である。 The n ++ type InGaAs tunnel junction layer 31 is a layer having a thickness of about 0.01 to 0.05 μm and doped with Si, Te or the like and having an impurity concentration of 1 × 10 18 to 1 × 10 19 cm −3 . It is. The p ++ type InGaAs tunnel junction layer 32 is a layer having a thickness of about 0.01 to 0.05 μm and doped with Zn, C or the like and having an impurity concentration of 1 × 10 19 to 1 × 10 20 cm −3 . It is.

この第1のトンネル領域3は、ドーパントが高濃度に注入された薄いInGaAs層からなるpn接合を有しており、トンネル電流を利用して太陽電池セル間の接続を良好なものとするために設けられている(後述する第2のトンネル領域5も同様)。   This first tunnel region 3 has a pn junction made of a thin InGaAs layer in which a dopant is implanted at a high concentration, and in order to improve the connection between solar cells using a tunnel current. (The same applies to the second tunnel region 5 described later).

ミドルセル4は、第1のトンネル領域3の上に形成されたp型InGaP裏面電界層41、p型InGaP裏面電界層の上に形成されたp型InGaAsベース層42、p型InGaAsベース層42の上に形成されたn型InGaAsエミッタ層43、n型InGaAsエミッタ層43の上に形成されたn型AlInP窓層44を備える。また、p型InGaAsベース層42とn型InGaAsエミッタ層43とによって形成されたpn接合は、第2の太陽電池セル40を構成する。   The middle cell 4 includes a p-type InGaP back surface field layer 41 formed on the first tunnel region 3, a p-type InGaAs base layer 42 formed on the p-type InGaP back surface field layer, and a p-type InGaAs base layer 42. An n-type InGaAs emitter layer 43 formed thereon and an n-type AlInP window layer 44 formed on the n-type InGaAs emitter layer 43 are provided. The pn junction formed by the p-type InGaAs base layer 42 and the n-type InGaAs emitter layer 43 constitutes the second solar cell 40.

p型InGaP裏面電界層41は、厚さが0.05〜0.3μm程度で、Zn,C等がドーピングされた、不純物濃度が1×1018〜4×1018cm-3の層である。p型InGaAsベース層42は、厚さが2〜4μm程度で、Zn等がドーピングされた、不純物濃度が0.8×1017〜5×1017cm-3の層である。n型InGaAsエミッタ層43は、厚さが0.05〜0.3μm程度で、Si等がドーピングされた、不純物濃度が1×1018〜4×1018cm-3の層である。n型AlInP窓層44は、厚さが0.025〜0.1μm程度で、Si等がドーピングされた、不純物濃度が1×1018〜4×1018cm-3の層である。また、n型AlInP窓層44は、InGaPを用いて構成してもよい。 The p-type InGaP back surface electric field layer 41 is a layer having a thickness of about 0.05 to 0.3 μm and doped with Zn, C or the like and having an impurity concentration of 1 × 10 18 to 4 × 10 18 cm −3. . The p-type InGaAs base layer 42 is a layer having a thickness of about 2 to 4 μm and doped with Zn or the like and having an impurity concentration of 0.8 × 10 17 to 5 × 10 17 cm −3 . The n-type InGaAs emitter layer 43 is a layer having a thickness of about 0.05 to 0.3 μm and doped with Si or the like and an impurity concentration of 1 × 10 18 to 4 × 10 18 cm −3 . The n-type AlInP window layer 44 is a layer having a thickness of about 0.025 to 0.1 μm and doped with Si or the like and an impurity concentration of 1 × 10 18 to 4 × 10 18 cm −3 . Further, the n-type AlInP window layer 44 may be configured using InGaP.

このp型InGaP裏面電界層41は、p型InGaAsベース層42で生じた電子が、拡散によってp型InGaAsベース層42を抜けて直下のボトムセル1に入り込むことにより生じる裏面再結合損失を、低減するために設けられている。したがって、p型InGaP裏面電界層41は、上述したような電子に対して、バンド障壁として作用する(後述するp型AlInP裏面電界層61も同様である)。   The p-type InGaP back surface field layer 41 reduces back surface recombination loss caused by diffusion of electrons generated in the p-type InGaAs base layer 42 through the p-type InGaAs base layer 42 and into the bottom cell 1 immediately below. It is provided for. Therefore, the p-type InGaP back surface field layer 41 acts as a band barrier against the electrons as described above (the same applies to the p-type AlInP back surface field layer 61 described later).

n型AlInP窓層44は、太陽光によって発生したキャリアが直下のn型InGaAsエミッタ層43の表面欠陥等と再結合することによって消滅することを抑制するために、p型InGaAsエミッタ層43の上に設けられている(後述するn型AlInP窓層64も同様である)。   The n-type AlInP window layer 44 is formed on the p-type InGaAs emitter layer 43 in order to prevent carriers generated by sunlight from disappearing due to recombination with surface defects of the n-type InGaAs emitter layer 43 directly below. (The same applies to an n-type AlInP window layer 64 described later).

第2のトンネル領域5は、ミドルセル4の上に形成されたn++型InGaPトンネル層51と、n++型InGaPトンネル接合層51の上に形成されたp++型InGaPトンネル接合層52とを備える。 The second tunnel region 5 includes an n ++ type InGaP tunnel layer 51 formed on the middle cell 4 and a p ++ type InGaP tunnel junction layer 52 formed on the n ++ type InGaP tunnel junction layer 51. With.

++型InGaPトンネル接合層51は、厚さが0.01〜0.05μm程度で、Si,Te等がドーピングされた、不純物濃度が1×1018〜1×1019cm-3の層である。p++型InGaPトンネル接合層52は、厚さが0.01〜0.05μm程度で、Zn,C等がドーピングされた、不純物濃度が1×1019〜1×1020cm-3の層である。また、p++型InGaPトンネル接合層52は、AlInGaAsを用いて構成してもよい。 The n ++ type InGaP tunnel junction layer 51 is a layer having a thickness of about 0.01 to 0.05 μm and doped with Si, Te or the like and having an impurity concentration of 1 × 10 18 to 1 × 10 19 cm −3 . It is. The p ++ type InGaP tunnel junction layer 52 is a layer having a thickness of about 0.01 to 0.05 μm and doped with Zn, C or the like and having an impurity concentration of 1 × 10 19 to 1 × 10 20 cm −3 . It is. The p ++ type InGaP tunnel junction layer 52 may be formed using AlInGaAs.

トップセル6は、第2のトンネル領域5の上に形成されたp型AlInP裏面電界層61、p型AlInP裏面電界層61の上に形成されたp型InGaPベース層62、p型InGaPベース層62の上に形成されたn型InGaPエミッタ層63、n型InGaPエミッタ層63の上に形成されたn型AlInP窓層64を備える。また、p型InGaPベース層62とn型InGaPエミッタ層63とによって形成されたpn接合は、第3の太陽電池セル60を構成する。   The top cell 6 includes a p-type AlInP back surface field layer 61 formed on the second tunnel region 5, a p-type InGaP base layer 62 and a p-type InGaP base layer formed on the p-type AlInP back surface field layer 61. An n-type InGaP emitter layer 63 formed on 62 and an n-type AlInP window layer 64 formed on the n-type InGaP emitter layer 63 are provided. The pn junction formed by the p-type InGaP base layer 62 and the n-type InGaP emitter layer 63 constitutes the third solar battery cell 60.

p型AlInP裏面電界層61は、厚さが0.025〜0.2μm程度で、Zn等がドーピングされた、不純物濃度が1×1018〜4×1018cm-3の層である。p型InGaPベース層62は、厚さが0.5〜1.5μm程度で、Zn等がドーピングされた、不純物濃度が0.8×1017〜5×1017cm-3の層である。n型InGaPエミッタ層63は、厚さが0.05〜0.3μm程度で、Si等がドーピングされた、不純物濃度が1×1018〜4×1018cm-3の層である。n型AlInP窓層44は、厚さが0.025〜0.1μm程度で、Si等がドーピングされた、不純物濃度が1×1018〜4×1018cm-3の層である。また、p型AlInP裏面電界層61は、AlInGaAsを用いて構成してもよい。 The p-type AlInP back surface electric field layer 61 is a layer having a thickness of about 0.025 to 0.2 μm and doped with Zn or the like and having an impurity concentration of 1 × 10 18 to 4 × 10 18 cm −3 . The p-type InGaP base layer 62 is a layer having a thickness of about 0.5 to 1.5 μm and doped with Zn or the like and having an impurity concentration of 0.8 × 10 17 to 5 × 10 17 cm −3 . The n-type InGaP emitter layer 63 is a layer having a thickness of about 0.05 to 0.3 μm and doped with Si or the like and having an impurity concentration of 1 × 10 18 to 4 × 10 18 cm −3 . The n-type AlInP window layer 44 is a layer having a thickness of about 0.025 to 0.1 μm and doped with Si or the like and an impurity concentration of 1 × 10 18 to 4 × 10 18 cm −3 . The p-type AlInP back surface field layer 61 may be configured using AlInGaAs.

n型InGaAsコンタクト層7は、外部回路との接続を容易に行うための層であり、厚さが0.2〜0.5μm程度で、Si,Teがドーピングされた、不純物濃度が2×1018〜1×1019cm-3の層である。 The n-type InGaAs contact layer 7 is a layer for easily connecting to an external circuit, has a thickness of about 0.2 to 0.5 μm, is doped with Si and Te, and has an impurity concentration of 2 × 10. It is a layer of 18 to 1 × 10 19 cm −3 .

表面電極81は、例えばAuGe/Ni/Au多層膜により形成され、裏面電極82は、AuあるいはAgにより形成される。また、反射防止膜9は、例えばSiNx,SiO2,TiO2/SiO2,MgF2/ZnS等により形成される。 The front electrode 81 is formed of, for example, an AuGe / Ni / Au multilayer film, and the back electrode 82 is formed of Au or Ag. The antireflection film 9 is made of, for example, SiNx, SiO 2 , TiO 2 / SiO 2 , MgF 2 / ZnS, or the like.

図1に示すような多接合型太陽電池100において、各太陽電池セルのバンドギャップの関係は、第3の太陽電池セル60のバンドギャップEg1>第2の太陽電池セル40のバンドギャップEg2>第1の太陽電池セル10のバンドギャップEg3となる。すなわち、トップセル6では、Eg1よりも大きなエネルギーを持つ光子を吸収する。また、ミドルセル4では、トップセル6を通過した光のうち、Eg2とEg1の間のエネルギーを持つ光子を吸収する。また、ボトムセル1では、トップセル6およびミドルセル4を通過した光のうち、Eg3とEg2の間のエネルギーを持つ光子を吸収する。なお、バンドギャップは、例えばPL(Photoluminescence)測定装置を用い、レーザー光(例えば波長532nmのレーザー光)を測定する太陽電池セルへ照射し、該太陽電池セルから放射される波長スペクトルを調べることにより、測定することができる。   In the multi-junction solar cell 100 as shown in FIG. 1, the relationship between the band gaps of the solar cells is as follows: the band gap Eg1 of the third solar cell 60> the band gap Eg2 of the second solar cell 40> the first. The band gap Eg3 of one solar battery cell 10 is obtained. That is, the top cell 6 absorbs photons having energy larger than Eg1. The middle cell 4 absorbs photons having energy between Eg2 and Eg1 out of the light that has passed through the top cell 6. Further, the bottom cell 1 absorbs photons having energy between Eg3 and Eg2 out of the light passing through the top cell 6 and the middle cell 4. The band gap is obtained by, for example, using a PL (Photoluminescence) measuring device, irradiating a solar cell that measures laser light (for example, laser light having a wavelength of 532 nm), and examining the wavelength spectrum emitted from the solar cell. Can be measured.

<応力緩和部の作用>
次に、応力緩和部21の作用について説明する。
<Action of stress relaxation part>
Next, the effect | action of the stress relaxation part 21 is demonstrated.

図3は、応力緩和部21を有する多接合型太陽電池の構造を模式的に示した断面図である。図3に示す、Ge基板/InGaAs層/InGaP層の積層構造からなる多接合型太陽電池を用いて、応力緩和部21について以下に説明する。   FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a multi-junction solar cell having the stress relaxation portion 21. The stress relaxation portion 21 will be described below using a multi-junction solar cell having a stacked structure of Ge substrate / InGaAs layer / InGaP layer shown in FIG.

応力緩和部21は、層間の格子定数の差(格子不整合)に起因して生じる応力を緩和するために、格子不整合となる層間の界面に分散して複数配設されてなる島状の領域である。図3に示す多接合型太陽電池の場合、応力緩和部21は、Ge基板の表面上(Ge基板とInGaAs層との界面)に分散して複数配設されてなる。   In order to relieve the stress caused by the difference in lattice constant between the layers (lattice mismatch), the stress relaxation portion 21 is distributed in the form of islands dispersed at the interface between the layers causing the lattice mismatch. It is an area. In the case of the multi-junction solar cell shown in FIG. 3, a plurality of stress relaxation portions 21 are arranged dispersed on the surface of the Ge substrate (interface between the Ge substrate and the InGaAs layer).

図4は、応力緩和部21を有する多接合型太陽電池において、Ge基板と、InGaAs層との接合状態を示した図である。また、図5は、図4と比較するために、応力緩和部21を有していない多接合型太陽電池において、Ge基板と、InGaAs層との接合状態を示した図である。ここで、図4および図5において、InGaAs層は、Ge基板とは格子定数が異なり、Ge基板との接合は格子不整合となるものである。例えば、後述するように、InxGa1-xAs層におけるInの組成xは、0.05<x<0.2の範囲の値とする。 FIG. 4 is a diagram showing a bonding state between the Ge substrate and the InGaAs layer in the multi-junction solar cell having the stress relaxation portion 21. FIG. 5 is a view showing a bonding state between a Ge substrate and an InGaAs layer in a multi-junction solar cell that does not have the stress relaxation portion 21, for comparison with FIG. Here, in FIGS. 4 and 5, the InGaAs layer has a lattice constant different from that of the Ge substrate, and the junction with the Ge substrate becomes lattice mismatch. For example, as described later, the In composition x in the In x Ga 1-x As layer is set to a value in the range of 0.05 <x <0.2.

図5に示すように、InGaAs層は、Ge基板に比べて格子定数が大きいため、両者の界面には格子定数の差に起因した応力が生じることになる。この応力は、GeとInGaAsとの原子間の結びつきにより生じるものである。この応力は、InGaAs層に結晶欠陥が発生する要因となり、また、結晶欠陥に起因するキャリアの散乱等により太陽電池の発電効率が下がる要因となる。   As shown in FIG. 5, since the InGaAs layer has a larger lattice constant than that of the Ge substrate, stress caused by the difference in the lattice constant is generated at the interface between the two. This stress is caused by the bond between atoms of Ge and InGaAs. This stress causes a crystal defect in the InGaAs layer, and causes a decrease in power generation efficiency of the solar cell due to carrier scattering caused by the crystal defect.

一方、図4に示すように、Ge基板とInGaAs層との間に、応力緩和部21を分散して複数配設した場合、GeとInGaAsとの原子間の結合が部分的に遮られることとなる。これにより、Ge基板とInGaAs層との間の格子定数の差に起因した応力が低減されることとなり、応力によって生じる結晶欠陥が低減される。   On the other hand, as shown in FIG. 4, when a plurality of stress relaxation portions 21 are dispersed between the Ge substrate and the InGaAs layer, the bonds between the atoms of Ge and InGaAs are partially blocked. Become. Thereby, the stress caused by the difference in lattice constant between the Ge substrate and the InGaAs layer is reduced, and crystal defects caused by the stress are reduced.

このように、Ge基板とInGaAs層との間に応力緩和部を分散して配置することにより、Ge基板とInGaAs層との格子定数の差に起因した応力が緩和され、格子不整合であっても結晶欠陥の少ないInGaAs層を得ることができる。   As described above, by dispersing the stress relaxation portions between the Ge substrate and the InGaAs layer, the stress due to the difference in lattice constant between the Ge substrate and the InGaAs layer is relaxed, and the lattice mismatch is caused. Also, an InGaAs layer with few crystal defects can be obtained.

<多接合型太陽電池の製造方法>
次に、本実施形態に係る多接合型太陽電池100の製造方法について以下に説明する。
<Manufacturing method of multi-junction solar cell>
Next, a method for manufacturing the multijunction solar cell 100 according to the present embodiment will be described below.

はじめに、p型Ge基板11の上に応力緩和部21を形成する。まず、p型Ge基板11の上にSiGe,Si,GaSb,InSb,SiO2,SiNx,Ti,W等の膜をスパッタ法、プラズマCVD法あるいは蒸着法を用いて形成する。成膜後、レジストを塗布し、露光、現像を行い、レジストパターンを島状に形成する。その後、ドライエッチング法等により膜をエッチング、レジストを剥離し、島状パターンの応力緩和部21を形成する。応力緩和部21となる島状パターンの形状は、直径0.25μm〜2μmの円形である。 First, the stress relaxation part 21 is formed on the p-type Ge substrate 11. First, a film of SiGe, Si, GaSb, InSb, SiO 2 , SiNx, Ti, W or the like is formed on the p-type Ge substrate 11 using a sputtering method, a plasma CVD method, or a vapor deposition method. After film formation, a resist is applied, exposed and developed to form a resist pattern in an island shape. Thereafter, the film is etched by a dry etching method or the like, the resist is peeled off, and the stress relaxation portion 21 having an island pattern is formed. The shape of the island pattern that becomes the stress relieving portion 21 is a circle having a diameter of 0.25 μm to 2 μm.

なお、この応力緩和部21は、後述するInGaAs低温バッファ層22およびこれに続いて形成される各半導体層の成膜時に応力緩和部21が溶解しないように、各半導体層の成膜温度よりも融点が高い材料で形成することが好ましい。   The stress relaxation portion 21 has a temperature higher than the film formation temperature of each semiconductor layer so that the stress relaxation portion 21 does not dissolve when forming an InGaAs low-temperature buffer layer 22 described later and each semiconductor layer formed subsequently. It is preferable to form with a material having a high melting point.

また、応力緩和部21は、後述するようにp型Ge基板11へのAsの拡散を抑制する役割も果たすため、p型Ge基板11よりも拡散係数が小さい材料で形成することが好ましい。本実施形態では、p型Ge基板11を形成するGe中でのAsの拡散係数が、例えば、600℃において約3×10-14cm2/secであるため、例えば、Si(600℃において、Si中でのAsの拡散係数=約4×10-23cm2/sec)またはSiGeで応力緩和部21を形成することが好ましい。この拡散係数は、例えば、公知の二次イオン質量分析法を用いて不純物濃度プロファイルを測定することにより求めることができる。 Moreover, since the stress relaxation part 21 also plays the role which suppresses the spreading | diffusion of As to the p-type Ge board | substrate 11 so that it may mention later, it is preferable to form with the material whose diffusion coefficient is smaller than the p-type Ge board | substrate 11. FIG. In the present embodiment, the diffusion coefficient of As in Ge forming the p-type Ge substrate 11 is, for example, about 3 × 10 −14 cm 2 / sec at 600 ° C., for example, Si (at 600 ° C. The diffusion coefficient of As in Si = about 4 × 10 −23 cm 2 / sec) or the stress relaxation portion 21 is preferably formed of SiGe. This diffusion coefficient can be obtained, for example, by measuring an impurity concentration profile using a known secondary ion mass spectrometry.

次に、この応力緩和部21が形成されたp型Ge基板11に対し、MOCVD法等により成膜を行う。InGaAsを成膜する場合には、III族原子の原料ガスとして、TMG(トリメチルガリウム)、TMI(トリメチルインジウム)を用い、V族原子の原料ガスとして、AsH3(アルシン)を用いる。また、InGaPを成膜する場合には、III族原子の原料ガスとして、TMG(トリメチルガリウム)、TMI(トリメチルインジウム)を用い、V族原子の原料ガスとして、PH3(ホスフィン)を用いる。また、p型のドーパント制御を行う際は、不純物ドーピング源として、DMZ(ジメチルジンク)またはCBr4(四臭化炭素)を用いる。また、n型のドーパント制御を行う際は、不純物ドーピング源として、SiH4(シラン)またはDETe(ジエチルテルル)を用いる。 Next, a film is formed on the p-type Ge substrate 11 on which the stress relaxation portion 21 is formed by the MOCVD method or the like. When forming an InGaAs film, TMG (trimethylgallium) or TMI (trimethylindium) is used as a group III atom source gas, and AsH 3 (arsine) is used as a group V atom source gas. In the case of depositing InGaP, TMG (trimethylgallium) or TMI (trimethylindium) is used as a group III atom source gas, and PH 3 (phosphine) is used as a group V atom source gas. When p-type dopant control is performed, DMZ (dimethyl zinc) or CBr 4 (carbon tetrabromide) is used as an impurity doping source. When n-type dopant control is performed, SiH 4 (silane) or DETe (diethyl tellurium) is used as an impurity doping source.

まず、応力緩和部21が形成されたp型Ge基板11上にn型InGaAs低温バッファ層22の成膜を行う。不純物ドーピング源としては、SiH4(シラン)を用いる。成膜は、500度から600度の比較的低温で行う。 First, the n-type InGaAs low-temperature buffer layer 22 is formed on the p-type Ge substrate 11 on which the stress relaxation portion 21 is formed. SiH 4 (silane) is used as an impurity doping source. Film formation is performed at a relatively low temperature of 500 to 600 degrees.

このInGaAs低温バッファ層22が成膜される過程において、Asは、p型Ge基板11の方へ拡散する。詳しくは、p型Ge基板11の上面には応力緩和部21が離散的に配置されているので、Asは、主として、p型Ge基板11の上面の応力緩和部21が形成されていない領域に拡散する。このようにp型Ge基板11に部分的にAsが拡散することによって、n型Ge層12が形成される。なお、p型Ge基板11に拡散したAsの一部は、応力緩和部21の下面に回り込むので、n型Ge層12は応力緩和部21の下面の一部に延在する。このp型Ge基板11とn型Ge層12とは、第1の太陽電池セル10として機能する。   In the process of forming the InGaAs low temperature buffer layer 22, As diffuses toward the p-type Ge substrate 11. Specifically, since the stress relaxation portions 21 are discretely arranged on the upper surface of the p-type Ge substrate 11, As is mainly in a region where the stress relaxation portions 21 on the upper surface of the p-type Ge substrate 11 are not formed. Spread. In this way, As is partially diffused into the p-type Ge substrate 11, the n-type Ge layer 12 is formed. Note that a part of As diffused in the p-type Ge substrate 11 wraps around the lower surface of the stress relaxation part 21, so that the n-type Ge layer 12 extends to a part of the lower surface of the stress relaxation part 21. The p-type Ge substrate 11 and the n-type Ge layer 12 function as the first solar battery cell 10.

また、応力緩和部21は、p型Ge基板11へのAsの拡散量を調整する機能も有している。応力緩和部21を設けることでp型Ge基板11へのAsの過度の拡散を抑制することができ、これによって、n型Ge層12を薄く形成することができる。これにより、n型Ge層12での光の吸収を抑制することができるため、光電変換効率の良い第1の太陽電池セル10を形成することができる。   The stress relaxation part 21 also has a function of adjusting the amount of As diffused into the p-type Ge substrate 11. By providing the stress relaxation portion 21, excessive diffusion of As to the p-type Ge substrate 11 can be suppressed, and thereby the n-type Ge layer 12 can be formed thin. Thereby, since absorption of the light in the n-type Ge layer 12 can be suppressed, the 1st photovoltaic cell 10 with sufficient photoelectric conversion efficiency can be formed.

次に、InGaAsバッファ層23を成膜する。InGaAsバッファ層23の成膜は、InGaAs低温バッファ層22の成膜温度より100度程高い、600度〜700度で行う。   Next, an InGaAs buffer layer 23 is formed. The InGaAs buffer layer 23 is formed at a temperature of 600 to 700 degrees, which is about 100 degrees higher than the film formation temperature of the InGaAs low temperature buffer layer 22.

次に、それぞれの層を所定の原料ガスおよびドーピング源を使用して成膜を行う。成膜温度は、トンネル接合層を除いて、600度〜700度である。p型のトンネル接合層の成膜温度は、500度〜600度とし、n型のトンネル接合層の成膜温度は、700度〜750度とする。   Next, each layer is formed using a predetermined source gas and a doping source. The film formation temperature is 600 to 700 degrees excluding the tunnel junction layer. The film formation temperature of the p-type tunnel junction layer is 500 to 600 degrees, and the film formation temperature of the n-type tunnel junction layer is 700 to 750 degrees.

次に、MOCVD等による成膜後、表面電極81として、AuGe/Ni/Au多層膜をリフトオフにより形成する。まず、n型InGaAsコンタクト層7の上にレジストを塗布し、露光、現像を行い、所定のレジストパターンを形成する。その後、真空蒸着法により、AuGe/Ni/Au多層膜の蒸着を行った後、レジストを除去する。これにより図1に示すような表面電極81の電極パターンが形成される。   Next, after film formation by MOCVD or the like, an AuGe / Ni / Au multilayer film is formed as a surface electrode 81 by lift-off. First, a resist is applied on the n-type InGaAs contact layer 7, and exposure and development are performed to form a predetermined resist pattern. Thereafter, the AuGe / Ni / Au multilayer film is deposited by vacuum deposition, and then the resist is removed. Thereby, the electrode pattern of the surface electrode 81 as shown in FIG. 1 is formed.

次に、表面電極81の電極パターンをマスクとして、n型InGaAsコンタクト層7のエッチングを行う。エッチングとしては、H2SO4−H22−H2O系のエッチング液を用いたウェットエッチングを行う。 Next, the n-type InGaAs contact layer 7 is etched using the electrode pattern of the surface electrode 81 as a mask. As the etching, wet etching using an H 2 SO 4 —H 2 O 2 —H 2 O-based etching solution is performed.

n型InGaAsコンタクト層7をエッチング後、反射防止膜9をリフトオフにより形成する。まず、n型AlInP窓層64および表面電極81の上にレジストを塗布し、露光、現像を行い、所定のレジストパターンを形成する。その後、スパッタ法、真空蒸着法により、MgF2/ZnSの蒸着を行った後、レジストを除去する。これにより、反射防止膜9が形成される。最後に、蒸着法等によりAuあるいはAgからなる裏面電極82をp型Ge基板11の下に形成する。 After the n-type InGaAs contact layer 7 is etched, an antireflection film 9 is formed by lift-off. First, a resist is applied on the n-type AlInP window layer 64 and the surface electrode 81, and exposure and development are performed to form a predetermined resist pattern. Thereafter, MgF 2 / ZnS is deposited by sputtering or vacuum deposition, and then the resist is removed. Thereby, the antireflection film 9 is formed. Finally, a back electrode 82 made of Au or Ag is formed under the p-type Ge substrate 11 by vapor deposition or the like.

<多接合型太陽電池の発電効率>
次に、本発明の一実施形態における多接合型太陽電池100の発電効率について説明する。
<Power generation efficiency of multi-junction solar cells>
Next, the power generation efficiency of the multijunction solar cell 100 in one embodiment of the present invention will be described.

上述したように、応力緩和部21を形成することにより、セル間の格子不整合により生じていた応力の問題を解決した多接合型太陽電池100を得ることができる。以下においては、格子不整合系を含む多接合型太陽電池100が高い発電効率を有するための条件について検討する。   As described above, by forming the stress relaxation portion 21, it is possible to obtain the multi-junction solar cell 100 that solves the problem of stress caused by lattice mismatch between cells. In the following, conditions for the multi-junction solar cell 100 including the lattice mismatch system to have high power generation efficiency will be examined.

図6は、太陽光のエネルギー変換波長域を示した図である。図6中に示すバンドギャップは、格子整合系の多接合型太陽電池における値を示している。図6に示す変換波長域とバンドギャップとの関係より、格子整合系の多接合型太陽電池における、各太陽電池セルの出力電流の関係は、I(InGaP),I(InGaAs)<I(Ge)である。つまり、各太陽電池セルの出力電流の電流マッチングが取れていないため、出力電流I(Ge)がI(InGaP)およびI(InGaAs)に規制され、エネルギーロスが生じている。   FIG. 6 is a diagram showing the energy conversion wavelength range of sunlight. The band gap shown in FIG. 6 indicates a value in a lattice-matched multijunction solar cell. From the relationship between the conversion wavelength region and the band gap shown in FIG. 6, the relationship between the output currents of the solar cells in the lattice-matched multijunction solar cell is I (InGaP), I (InGaAs) <I (Ge ). That is, since the current matching of the output current of each solar battery cell is not achieved, the output current I (Ge) is regulated by I (InGaP) and I (InGaAs), and energy loss occurs.

したがって、多接合型太陽電池100の発電効率を向上するには、セル間の出力電流の整合の規制により生じていたエネルギーロスを減少させ、各セルにおける出力電流の間に、電流マッチング(I(InGaP)≒I(InGaAs)≒I(Ge))が取れた状態を実現させる必要がある。   Therefore, in order to improve the power generation efficiency of the multi-junction solar cell 100, the energy loss caused by the regulation of the matching of the output current between the cells is reduced, and the current matching (I ( InGaP) ≈I (InGaAs) ≈I (Ge)) needs to be realized.

そのためには、InGaAsセルおよびInGaPセルのバンドギャップを小さくし、InGaAsセルおよびInGaPセルのエネルギー変換波長域を広げることが求められる。   For this purpose, it is required to reduce the band gap of the InGaAs cell and InGaP cell and to widen the energy conversion wavelength region of the InGaAs cell and InGaP cell.

これが実現される、多接合型太陽電池における各セルの格子定数の関係を検討すると、InxGa1-xAs中におけるInの組成xは、0.05<x<0.2の範囲の値となる。 When the relationship between the lattice constants of each cell in a multi-junction solar cell in which this is realized is examined, the In composition x in In x Ga 1-x As is a value in the range of 0.05 <x <0.2. It becomes.

そして、これを図1に示す多接合型太陽電池100に適用するには、n型InGaAs低温バッファ層22、n型InGaAsバッファ層23、n++型InGaAsトンネル接合層31、p++型InGaAsトンネル接合層32、p型InGaAsベース層42、n型InGaAsエミッタ層43は、InxGa1-xAs中におけるInの組成xを、0.05<x<0.2の範囲の値とする。このときの第2の太陽電池セル40は格子不整合系であり、例えば第2の太陽電池セル40を格子整合系にした場合のものと比べ、格子定数は大きくなり、バンドギャップは小さくなる。 To apply this to the multi-junction solar cell 100 shown in FIG. 1, an n-type InGaAs low-temperature buffer layer 22, an n-type InGaAs buffer layer 23, an n ++ type InGaAs tunnel junction layer 31, a p ++ type InGaAs. In the tunnel junction layer 32, the p-type InGaAs base layer 42, and the n-type InGaAs emitter layer 43, the In composition x in In x Ga 1-x As is set to a value in the range of 0.05 <x <0.2. . The second solar cell 40 at this time is a lattice mismatch system, and for example, the lattice constant becomes larger and the band gap becomes smaller than when the second solar cell 40 is a lattice matching system.

すなわち、多接合型太陽電池100において、InxGa1-xAs中におけるInの組成xを、0.05<x<0.2の範囲の値とすることで、電流マッチング(I(InGaP)≒I(InGaAs)≒I(Ge))を有することができ、太陽電池の発電効率を向上することができる。 That is, in the multi-junction solar cell 100, current matching (I (InGaP)) is achieved by setting the In composition x in In x Ga 1-x As to a value in the range of 0.05 <x <0.2. ≈I (InGaAs) ≈I (Ge)), and the power generation efficiency of the solar cell can be improved.

以上より、本実施形態によれば、多接合型太陽電池100の第1の太陽電池セル10と第2の太陽電池セル40との間に応力緩和部を配設することで、セル間の格子定数の差に起因した応力が緩和されるため、格子不整合であっても結晶欠陥の少ない太陽電池セルを形成することができ、発電効率をさらに高めることができる。   As described above, according to the present embodiment, the stress relaxation portion is disposed between the first solar battery cell 10 and the second solar battery cell 40 of the multi-junction solar battery 100, so that the lattice between the cells can be obtained. Since stress due to the difference in constant is relieved, a solar battery cell with few crystal defects can be formed even if lattice mismatch occurs, and power generation efficiency can be further increased.

1 ボトムセル
2 中間領域
3 第1のトンネル領域
4 ミドルセル
5 第2のトンネル領域
6 トップセル
7 コンタクト層
9 反射防止膜
10 第1の太陽電池セル
11 p型Ge基板
12 n型Ge層
21 応力緩和部
22 n型InGaAs低温バッファ層
23 n型InGaAsバッファ層
31 n++型InGaAsトンネル接合層
32 p++型InGaAsトンネル接合層
40 第2の太陽電池セル
41 p型InGap裏面電界層
42 p型InGaAsベース層
43 n型InGaAsエミッタ層
44 n型AlInP窓層44コンタクト層
51 n++型InGaPトンネル接合層
52 p++型InGaPトンネル接合層
60 第3の太陽電池セル
61 p型AlInP裏面電界層
62 p型InGaPベース層
63 n型InGaPエミッタ層
64 n型AlInP窓層
81 表面電極
82 裏面電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bottom cell 2 Middle area | region 3 1st tunnel area | region 4 Middle cell 5 2nd tunnel area | region 6 Top cell 7 Contact layer 9 Antireflection film 10 1st photovoltaic cell 11 p-type Ge substrate 12 n-type Ge layer 21 Stress relaxation part 22 n-type InGaAs low-temperature buffer layer 23 n-type InGaAs buffer layer 31 n ++- type InGaAs tunnel junction layer 32 p ++- type InGaAs tunnel junction layer 40 second solar cell 41 p-type InGap back surface electric field layer 42 p-type InGaAs base Layer 43 n-type InGaAs emitter layer 44 n-type AlInP window layer 44 contact layer 51 n ++- type InGaP tunnel junction layer 52 p ++- type InGaP tunnel junction layer 60 third solar cell 61 p-type AlInP back surface field layer 62 p Type InGaP base layer 63 n-type InGaP emitter 64 n-type AlInP window layer 81 surface electrode 82 back-surface electrode

Claims (14)

第1の太陽電池セルと、
前記第1の太陽電池セル上に形成された中間領域と、
前記中間領域上に形成された第2の太陽電池セルと、を備え、
前記中間領域は、前記第1の太陽電池セルの表面上に分散して配置され、前記第1の太陽電池セルと前記第2の太陽電池セルとの格子定数の差に起因する応力を緩和する応力緩和部を有する、太陽電池。
A first solar cell;
An intermediate region formed on the first solar cell;
A second solar cell formed on the intermediate region,
The intermediate region is arranged in a distributed manner on the surface of the first solar cell, and relieves stress caused by a difference in lattice constant between the first solar cell and the second solar cell. A solar cell having a stress relaxation portion.
前記応力緩和部は、前記第1の太陽電池セルの表面上に島状に配置される、請求項1に記載の太陽電池。   The solar cell according to claim 1, wherein the stress relaxation portion is arranged in an island shape on a surface of the first solar cell. 前記応力緩和部は、導電性を有する、請求項1または2に記載の太陽電池。   The solar cell according to claim 1, wherein the stress relaxation part has conductivity. 前記応力緩和部は、前記第2の太陽電池セルを構成する材料よりも融点が高い材料で構成される、請求項1から3のいずれかに記載の太陽電池。   The said stress relaxation part is a solar cell in any one of Claim 1 to 3 comprised with the material whose melting | fusing point is higher than the material which comprises the said 2nd photovoltaic cell. 前記第2の太陽電池セルは、前記第1の太陽電池セルよりもバンドギャップの大きい材料で構成される、請求項1から4のいずれかに記載の太陽電池。   The solar cell according to any one of claims 1 to 4, wherein the second solar cell is made of a material having a band gap larger than that of the first solar cell. 前記第1の太陽電池セルは、Geで構成され、
前記第2の太陽電池セルは、InGaAsで構成される、請求項1から5のいずれかに記載の太陽電池。
The first solar cell is made of Ge,
The solar cell according to claim 1, wherein the second solar cell is made of InGaAs.
前記第2の太陽電池セルを構成するInxGa1-xAs中におけるInの組成xは、0.05<x<0.2の範囲の値である、請求項6に記載の太陽電池。 The solar cell according to claim 6, wherein a composition x of In in In x Ga 1-x As constituting the second solar battery cell is a value in a range of 0.05 <x <0.2. 前記中間領域は、前記第1の太陽電池セルの表面上および前記応力緩和部の表面上に形成されたバッファ層をさらに有する、請求項1から7のいずれかに記載の太陽電池。   The solar cell according to claim 1, wherein the intermediate region further includes a buffer layer formed on a surface of the first solar battery cell and a surface of the stress relaxation portion. 前記第1の太陽電池セルは、Geで構成され、
前記第2の太陽電池セルは、InGaAsで構成され、該第2の太陽電池セルを構成するInxGa1-xAs中におけるInの組成xが、0.05<x<0.2の範囲の値であり、
前記バッファ層は、InGaAsで構成され、該バッファ層を構成するInxGa1-xAs中におけるInの組成xが、0.05<x<0.2の範囲の値である、請求項8に記載の太陽電池。
The first solar cell is made of Ge,
The second solar battery cell is made of InGaAs, and the In composition x in In x Ga 1-x As constituting the second solar battery cell is in a range of 0.05 <x <0.2. Value of
The buffer layer is made of InGaAs, and a composition x of In in In x Ga 1-x As constituting the buffer layer is a value in a range of 0.05 <x <0.2. The solar cell as described in.
前記応力緩和部の屈折率が、前記第1の太陽電池セルの屈折率と前記バッファ層の屈折率との間の値である、請求項8または9に記載の太陽電池。   The solar cell according to claim 8 or 9, wherein a refractive index of the stress relaxation part is a value between a refractive index of the first solar battery cell and a refractive index of the buffer layer. 前記第1の太陽電池セルは、Geで構成され、
前記バッファ層は、InGaAsで構成され、
前記応力緩和部は、SiGe、Si、GaSbまたはInSbで構成される、請求項8から10のいずれかに記載の太陽電池。
The first solar cell is made of Ge,
The buffer layer is made of InGaAs,
The solar cell according to any one of claims 8 to 10, wherein the stress relaxation portion is made of SiGe, Si, GaSb, or InSb.
前記第2の太陽電池セル上に形成され、前記第2の太陽電池セルを構成する材料とはバンドギャップの異なる材料で構成された第3の太陽電池セルをさらに備える、請求項1から11のいずれかに記載の太陽電池。   The solar cell according to claim 1, further comprising a third solar cell formed on the second solar cell and made of a material having a band gap different from that of the material constituting the second solar cell. The solar cell in any one. 前記第3の太陽電池セルは、前記第2の太陽電池セルよりもバンドギャップの大きい材料で構成される、請求項12に記載の太陽電池。   The solar cell according to claim 12, wherein the third solar cell is made of a material having a larger band gap than the second solar cell. 前記第3の太陽電池セルは、InGaPで構成される、請求項13に記載の太陽電池。   The solar cell according to claim 13, wherein the third solar cell is made of InGaP.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4269651B2 (en) * 2002-11-19 2009-05-27 大同特殊鋼株式会社 Concentrating solar power generator
JP3893466B2 (en) * 2003-08-22 2007-03-14 国立大学法人東北大学 Photovoltaic element, solar cell, and method for producing photovoltaic element
JP4222910B2 (en) * 2003-09-17 2009-02-12 三洋電機株式会社 Photovoltaic device manufacturing method
JP2006229133A (en) * 2005-02-21 2006-08-31 Tohoku Univ Solar battery and its manufacturing method
JP2008181965A (en) * 2007-01-23 2008-08-07 Sharp Corp Laminated optoelectric converter and its fabrication process
JP2008205063A (en) * 2007-02-19 2008-09-04 Sanyo Electric Co Ltd Solar battery module

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