JPH01105580A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
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- JPH01105580A JPH01105580A JP62263001A JP26300187A JPH01105580A JP H01105580 A JPH01105580 A JP H01105580A JP 62263001 A JP62263001 A JP 62263001A JP 26300187 A JP26300187 A JP 26300187A JP H01105580 A JPH01105580 A JP H01105580A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
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-
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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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は結晶系シリコン膜とアモルファス系シリコン膜
とを備えた光起電力装置に関する。
とを備えた光起電力装置に関する。
（ロ） 従来の技術
この種光起電力装置は特開昭５９−１７５１７０号公報
に見られように既に公知であり、結晶系シリコン膜上に
アモルファス系シリコン膜ヲ形成し、エネルギーギャッ
プの大きいアモルファス系シリコン腹側から光照射を行
なうことによって、入射光の短波長側の光損失を低減さ
せ、充電変換効率を高めている。
に見られように既に公知であり、結晶系シリコン膜上に
アモルファス系シリコン膜ヲ形成し、エネルギーギャッ
プの大きいアモルファス系シリコン腹側から光照射を行
なうことによって、入射光の短波長側の光損失を低減さ
せ、充電変換効率を高めている。
一般に、結晶系シリコンの形成にあっては、ＣＶＤ決に
よる形成では６５０℃程度の基板温度が好適であり、少
なくとも３００℃の基板温度が必要であるのに対し、ア
モルファス系シリコンの形成にあっては、逆に３００℃
以上の基板温度では良好な膜が得られず２００℃程度の
低温の基板温度とする必要がある。このために、上述の
公報における如く、結晶系シリコン膜を先く形成し、後
でアモルファス系シリコン膜を形成するようにしている
。
よる形成では６５０℃程度の基板温度が好適であり、少
なくとも３００℃の基板温度が必要であるのに対し、ア
モルファス系シリコンの形成にあっては、逆に３００℃
以上の基板温度では良好な膜が得られず２００℃程度の
低温の基板温度とする必要がある。このために、上述の
公報における如く、結晶系シリコン膜を先く形成し、後
でアモルファス系シリコン膜を形成するようにしている
。
（／ｉ 発明が解決しようとする問題点ところで、光起
電力装置においては、その構造の１つとして、ガラス等
の透光性基板を用い、基板側から光入射を行なうものが
あるが、祈る構造では、基板側からアモルファス系シリ
コン及び結晶系シリコンをこの順に形成することを要す
る。
電力装置においては、その構造の１つとして、ガラス等
の透光性基板を用い、基板側から光入射を行なうものが
あるが、祈る構造では、基板側からアモルファス系シリ
コン及び結晶系シリコンをこの順に形成することを要す
る。
しかし乍ら、上述の如くこれらシリコンの形成時の基板
温度の遠いに鑑みて所、る構造をとることができなかっ
た。
温度の遠いに鑑みて所、る構造をとることができなかっ
た。
に）２問題点を解決するための手段 、本発明は祈る
点に鑑みてなされたものであり、単結晶または多結晶の
結晶系シリコン膜と、非晶質または微結晶のアモルファ
ス系シリコン膜とを備えた光起電力装置１において、上
とアモルファス系シリコン膜に、炭素、窒素または酸素
のうち少なくとも１つが添加されたことを特徴とする。
点に鑑みてなされたものであり、単結晶または多結晶の
結晶系シリコン膜と、非晶質または微結晶のアモルファ
ス系シリコン膜とを備えた光起電力装置１において、上
とアモルファス系シリコン膜に、炭素、窒素または酸素
のうち少なくとも１つが添加されたことを特徴とする。
（ホ）作 用
アモルファス系シリコン膜に添加された炭素、窒素また
は酸素がアモルファス系シリコンの耐熱特性を高める。
は酸素がアモルファス系シリコンの耐熱特性を高める。
（へ）実施例
第１図は本発明の一実施例を示す概略的断面図である。
（１）はガラス、耐熱プラスチック等から成る透光性基
板、（２，）は基板（１）上に形成された酸化Ｑ（Ｓｎ
０１）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等から成る透明電
極、（ジ）は透明電ｍ（ム）上に形成された厚さ故１０
０−政１０００Ａのｐ型（ｉ念はｎ型）のアモルファス
系シリコン膜であり、このアモルファス系シリコン膜は
炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）または酸素（０）のうち少なく
とも１つを有している。（千）はアモルファス系−／Ｉ
）２７ｖＣ３）。よよ形ＦＲヶゎえ厚う飲μｍのｎ型（
またはｐ型）の結晶系シリコン膜、（（り）は結晶系シ
リコン膜（す）上に形成されたアルミニウム（Ａｔ）、
銀（ＡＰ）、チタン（Ｔ量）等の単層または積層構造の
裏面電極である。
板、（２，）は基板（１）上に形成された酸化Ｑ（Ｓｎ
０１）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等から成る透明電
極、（ジ）は透明電ｍ（ム）上に形成された厚さ故１０
０−政１０００Ａのｐ型（ｉ念はｎ型）のアモルファス
系シリコン膜であり、このアモルファス系シリコン膜は
炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）または酸素（０）のうち少なく
とも１つを有している。（千）はアモルファス系−／Ｉ
）２７ｖＣ３）。よよ形ＦＲヶゎえ厚う飲μｍのｎ型（
またはｐ型）の結晶系シリコン膜、（（り）は結晶系シ
リコン膜（す）上に形成されたアルミニウム（Ａｔ）、
銀（ＡＰ）、チタン（Ｔ量）等の単層または積層構造の
裏面電極である。
アモルファス系シリコン膜（３）は、基板（１）の温度
を２００℃程度として、ＳｉＨ４，ＳｉＦ４・、 Ｓ
ｉ ｊ！Ｈ６等のシリコン化合物ガス及びＢ２Ｈ６、Ｂ
（ＣＨｓ）ｓ等の門型不純物（またはＰＨ８、ＡｓＨｓ
等のｎ型不純物ガス）、更には、ＣＨ４，（、！Ｈｅ、
Ｃ２Ｈ２等のＣ添加用ガス、Ｎ！、ＮＨ８等のＮ添加用
ガスまたは０２．ＮＯ。
を２００℃程度として、ＳｉＨ４，ＳｉＦ４・、 Ｓ
ｉ ｊ！Ｈ６等のシリコン化合物ガス及びＢ２Ｈ６、Ｂ
（ＣＨｓ）ｓ等の門型不純物（またはＰＨ８、ＡｓＨｓ
等のｎ型不純物ガス）、更には、ＣＨ４，（、！Ｈｅ、
Ｃ２Ｈ２等のＣ添加用ガス、Ｎ！、ＮＨ８等のＮ添加用
ガスまたは０２．ＮＯ。
Ｎ２０等のＯ添加用ガスのうち少なくとも１つのガスを
加えた状態の混合ガスを用いたプラズマＣＶＤ法や光Ｃ
ＶＤ法により形成される。
加えた状態の混合ガスを用いたプラズマＣＶＤ法や光Ｃ
ＶＤ法により形成される。
また、結晶系シリコン膜（４）は、基板（１）の温度を
３００〜３５０℃程度として、Ｓ ｉＨＬＳ ｉ ！Ｈ
ａ等のシリコン化合物ガス及びＰＨ８゜Ａ ｓ Ｈ８等
のｎ型不純物ガス（またはＢ ！ Ｈ＠、９（（Ｉ（ａ
）ａ等のｐ型不純物ガス）からなる混合ガスを用いたプ
ラズマＣＶＤ法や光ＣＶＤ決により形成される。その他
、イオンビーム蒸着、クラスタイオンビニム蒸着、イオ
ンブレーティング、イオンビームスパッタリング等によ
っても形成される。
３００〜３５０℃程度として、Ｓ ｉＨＬＳ ｉ ！Ｈ
ａ等のシリコン化合物ガス及びＰＨ８゜Ａ ｓ Ｈ８等
のｎ型不純物ガス（またはＢ ！ Ｈ＠、９（（Ｉ（ａ
）ａ等のｐ型不純物ガス）からなる混合ガスを用いたプ
ラズマＣＶＤ法や光ＣＶＤ決により形成される。その他
、イオンビーム蒸着、クラスタイオンビニム蒸着、イオ
ンブレーティング、イオンビームスパッタリング等によ
っても形成される。
により、アモルファス系シリコン膜（３）の耐熱性が同
上し、アモルファス系シリコン膜（３）の上に高温で結
晶系シリコン膜（す）を形成しても、アモルファス系シ
リコン膜（３）の膜質が劣化することはなく、従って、
光起電力装置としての特性を良好とし得る。
上し、アモルファス系シリコン膜（３）の上に高温で結
晶系シリコン膜（す）を形成しても、アモルファス系シ
リコン膜（３）の膜質が劣化することはなく、従って、
光起電力装置としての特性を良好とし得る。
一例として、アモルファス系シリコン膜（う）を厚さ０
．１μｍから成るｐ型のＳ ｉ ０．９８Ｎ０．０７と
し、結晶系シリコン膜’（＋）を厚さ２μｍのｎ型Ｓｉ
とした本実施例及びＮを含まない外は上記本実施例と全
く同一構造の比較例とを用意し、１００ｍｗ／ｃｍ
の強度のＡＭＩ光を基板（１）剣から照射した場合の光
電変換効率を測定したところ、本実施例では５．７９６
であるのに対し、比較例では４．８ ’Ｉｇと低いもの
であった。
．１μｍから成るｐ型のＳ ｉ ０．９８Ｎ０．０７と
し、結晶系シリコン膜’（＋）を厚さ２μｍのｎ型Ｓｉ
とした本実施例及びＮを含まない外は上記本実施例と全
く同一構造の比較例とを用意し、１００ｍｗ／ｃｍ
の強度のＡＭＩ光を基板（１）剣から照射した場合の光
電変換効率を測定したところ、本実施例では５．７９６
であるのに対し、比較例では４．８ ’Ｉｇと低いもの
であった。
なお、Ｃ，ＮまたはＯをアモルファス系シリコン膜（５
）に添加するに際し、あまり多く添加すると、アモルフ
ァス系シリコン膜（３）の抵抗値が高くなり、光起電力
装置としての電流特性力、シ劣化する。このために、Ｃ
の添加率は６０ｇ６以下、Ｎの添加率は２０ｇ６以下ま
たＯの添加率は５％以下が好ましい。
）に添加するに際し、あまり多く添加すると、アモルフ
ァス系シリコン膜（３）の抵抗値が高くなり、光起電力
装置としての電流特性力、シ劣化する。このために、Ｃ
の添加率は６０ｇ６以下、Ｎの添加率は２０ｇ６以下ま
たＯの添加率は５％以下が好ましい。
第２図は不発明の他の実施例を示す概略的断面図である
。祈る実施例は一般にタンデム構造と呼ばれるものであ
って、Ｃｌ０）はアモルファス系シリコンから成り、透
明電極（２−）側からｐ型（またはｎ型）の第１１（／
ｌ）、ノンドープの第２層＜１ｚ−＞及びｎ型（またｍ
ｐ型）の第３層（１３）の順に積層された構造を有する
第１元電変換素子、（１手）はｐ型（またはｎ型）のア
モルファス系シリコン膜（ｒｒ）及びｎ型（またはｐ型
）の結晶系シリコン膜（１ｂ）の順に第１光電変換素子
（ｔＯ）の上に積層形成された０４２光電変換素子であ
る。
。祈る実施例は一般にタンデム構造と呼ばれるものであ
って、Ｃｌ０）はアモルファス系シリコンから成り、透
明電極（２−）側からｐ型（またはｎ型）の第１１（／
ｌ）、ノンドープの第２層＜１ｚ−＞及びｎ型（またｍ
ｐ型）の第３層（１３）の順に積層された構造を有する
第１元電変換素子、（１手）はｐ型（またはｎ型）のア
モルファス系シリコン膜（ｒｒ）及びｎ型（またはｐ型
）の結晶系シリコン膜（１ｂ）の順に第１光電変換素子
（ｔＯ）の上に積層形成された０４２光電変換素子であ
る。
なお、第１図と同一部分には同一番号を付している０
折る実施例にあっても、第１光電変換素子（ｔＯ）の各
１（／ｊ）（／ム） （Ｉ３）及び第２光電変換家子（
（＋）のアモルファス系シリコン膜（＋５”）には、Ｃ
１ＮまたはＯのうち少なくとも１つが添加され、耐熱性
が高められている。従って、基板（Ｈの上に膜を形成し
、最後に高温状態で結晶系シリコン膜（１’）を形成し
ても、第１光ＩＩ変換素子ＣｔＯ）の各層（ｔＩ） （
／＆−） （ｔ３）及び第２光電変換素子（１＋）のｔ
モル７アス系シリコン膜（ｒｒ）の膜質の劣化は抑制さ
れ、良好な出力特性を備えた光起電力装置が得られる。
１（／ｊ）（／ム） （Ｉ３）及び第２光電変換家子（
（＋）のアモルファス系シリコン膜（＋５”）には、Ｃ
１ＮまたはＯのうち少なくとも１つが添加され、耐熱性
が高められている。従って、基板（Ｈの上に膜を形成し
、最後に高温状態で結晶系シリコン膜（１’）を形成し
ても、第１光ＩＩ変換素子ＣｔＯ）の各層（ｔＩ） （
／＆−） （ｔ３）及び第２光電変換素子（１＋）のｔ
モル７アス系シリコン膜（ｒｒ）の膜質の劣化は抑制さ
れ、良好な出力特性を備えた光起電力装置が得られる。
本実施例では、基板（１）剣から光入射がなされると、
第１光電変換素子（１０）にて短波長側の光を吸収し、
第２光電変換素子（Ｉｆ）で長波長側の光を吸収するこ
とにより、光の吸収効果を高め、光ｉ！変換効率の向上
を図ることができる。
第１光電変換素子（１０）にて短波長側の光を吸収し、
第２光電変換素子（Ｉｆ）で長波長側の光を吸収するこ
とにより、光の吸収効果を高め、光ｉ！変換効率の向上
を図ることができる。
（ト）発明の効果
本発明によれば、アモルファスまたは微結晶のアモルフ
ァス系シリコンに炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）または酸素（
０）のうち少なくとも１つを添加し九ので、アモルファ
ス系シリコンの耐熱性を高めることができ、アモルファ
ス系シリコンの後から単結晶または多結晶の結晶シリコ
ンを形成し得、種々の構造の光起電力装置ｔを製造する
ことが可能となる。
ァス系シリコンに炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）または酸素（
０）のうち少なくとも１つを添加し九ので、アモルファ
ス系シリコンの耐熱性を高めることができ、アモルファ
ス系シリコンの後から単結晶または多結晶の結晶シリコ
ンを形成し得、種々の構造の光起電力装置ｔを製造する
ことが可能となる。
第１図及び＄２図は夫横木発明の実施例を示す概略的断
面図である。 （３）・・・アモルファス系シリコンｍ、（４−）・・
・結晶系シリコン膜、（１０）・・・第１光電変換素子
、（ｔｆ）・・・第２光電変換素子。
面図である。 （３）・・・アモルファス系シリコンｍ、（４−）・・
・結晶系シリコン膜、（１０）・・・第１光電変換素子
、（ｔｆ）・・・第２光電変換素子。
Claims (1)
- （１）単結晶または多結晶の結晶系シリコン膜と、非晶
質または微結晶のアモルファス系シリコン膜とを備えた
光起電力装置において、上記アモルファス系シリコン膜
に、炭素、窒素または酸素のうち少なくとも１つが添加
されたことを特徴とする光起電力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62263001A JP2609873B2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 光起電力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62263001A JP2609873B2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 光起電力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01105580A true JPH01105580A (ja) | 1989-04-24 |
| JP2609873B2 JP2609873B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=17383515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62263001A Expired - Fee Related JP2609873B2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2609873B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5456764A (en) * | 1992-04-24 | 1995-10-10 | Fuji Electric Co., Ltd. | Solar cell and a method for the manufacture thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5760875A (en) * | 1980-09-25 | 1982-04-13 | Sharp Corp | Photoelectric conversion element |
| JPS59163875A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-14 | Agency Of Ind Science & Technol | アモルフアスシリコン太陽電池 |
-
1987
- 1987-10-19 JP JP62263001A patent/JP2609873B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5760875A (en) * | 1980-09-25 | 1982-04-13 | Sharp Corp | Photoelectric conversion element |
| JPS59163875A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-14 | Agency Of Ind Science & Technol | アモルフアスシリコン太陽電池 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5456764A (en) * | 1992-04-24 | 1995-10-10 | Fuji Electric Co., Ltd. | Solar cell and a method for the manufacture thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2609873B2 (ja) | 1997-05-14 |
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