JPH0276268A

JPH0276268A - 非晶質太陽電池

Info

Publication number: JPH0276268A
Application number: JP63227499A
Authority: JP
Inventors: Makoto Konagai; 誠小長井; Yoshinori Ashida; 芦田　芳徳; Nobuhiro Fukuda; 福田　信弘
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1988-09-13
Filing date: 1988-09-13
Publication date: 1990-03-15
Anticipated expiration: 2012-12-08
Also published as: JP2688221B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は非晶質太陽電池の高効率化に関し、とくに、ｐ
またはｎ型半導体層の高品質化技術に関する。

〔背景技術〕

非晶質太陽電池は電卓や時計を駆動するための、出力の
小さいエネルギー供給源としてすでに実用化されている
。しかしながら、出力の大きいエネルギー供給源として
は、性能不足であり、性能向上をめざして、各種の検討
が実施されている。

太陽電池の光電変換効率は開放端電圧、短絡電流ならび
に曲線因子の積で表される。各種の検討の結果、短絡電
流ならびに曲線因子については、理論的に予想される値
に近づいてきたが、開放端電圧は未だ改善されていない
。開放端電圧を増加するためには、Ｐ型またはｎ型半導
体層の品質を改善せねばならない。具体的には、まず第
一に、光入射側に位置する第１の導電型の半導体層、た
とえばｐｉｎ型非晶質太陽電池においては、ｐ型半導体
薄膜の光電特性を改善せねばならないことが当業者には
理解されている。特性の改善としては、光学バンドギャ
ップの拡大と電気伝導率の向上が同時に行われねばなら
ず、ここに、技術の困難性があった。この理由は、光学
バンドギャップの広い材料は、−船釣に電気伝導率が低
く、また、不純物のドーピングによっても電気伝導率の
増加が少ないからであった。また、電気伝導率を増加さ
せるために、不純物の多量のドーピングを試みたが、結
果として得られる薄膜の膜質が低下するためか、導電率
の向上にはつながらなかった。したがって、現在まで、
非晶質太陽電池の開放端電圧の向上ははかばかしくなか
った。

〔発明の基本的着想〕

本発明の基本的着想は、不純物のドーピング方法にある
が、より詳しくは、次のとおりである。

すなわち、導電型を支配決定する不純物は、基質からみれば、名前
のとおり不純物であり、多量の混合は基質の膜質を低下
させる。従って、従来技術におけるように、基質と不純
物を同時に分解堆積することをやめ、それぞれ、別個に
分解し、それぞれの層を別個に堆積して、導電性の半導
体層を形成して非晶質太陽電池を製造することにより、
高変換効率を得んとするものである。

〔発明の開示〕

本発明は、透光性基板、透明電極、第１の導電型を示す
不純物を有する半導体層、ｉ型半導体層、第２の導電型
を示す不純物を有する半導体層、裏面電極の順に積層し
て形成された非晶質太陽電池において、第１の導電型を
示す不純物を有する半導体層は、該透明電極上に当該半
導体層の基質となる物質の堆積と、第１の導電型を示す
不純物の堆積を順次行うことにより形成されることを特
徴とする非晶質太陽電池、であり、さらに具体的には、透明電極上に当該半導体層の基質と
なる物質Ｉの堆積ＮＩを形成後、第１の導電型を示す不
純物の堆積、およびさらに当該半導体層の基質となる物
質ＩＩの堆積層ＩＩの形成を実施する非晶質太陽電池、
であり、さらには、透明１ｉｔｐｉｉ上に当該半導体層の基質と
なる物質Ｉを堆積後、第１の導電型を示す不純物の堆積
、および当該半導体層の基質となる物質Ｈの堆積が繰り
返して実施される非晶質太陽・電池、である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の非晶質太陽電池の構成を模式的に示したものが
第１図である。

すなわち、本発明は、透光性基板１、透明電極２、第１
の導電型（例えばｐ型の導電型）を示す不純物を有する
半導体層３、ｉ型半導体層７、第２の導電型（例えばｎ
型の導電型）を示す不純物を有する半導体層８、裏面電
極９の順に積層して形成された非晶質太陽電池において
、第１の導電型（例えばｐ型の導電型）を示す不純物を
有する半導体層３は、該透明電極２上に当該半導体層の
基質となる物質の堆８Ｉ４と、第１の導電型を示す不純
物の堆積５を順次行うことにより形成される非晶質太陽
電池、である。また、第１図は、より具体的な、透明電
極２上に当該半導体層の基質となる物質■の堆積層４を
形成後、第１の導電型を示す不純物の堆積５、およびさ
らに当該半導体層の基質となる物質ＩＩの堆積層４の形
成を実施する非晶質太陽電池、が示されており、特に、
透明電極上に当該半導体層の基質となる物質Ｉを堆積４
後、第１の導電型を示す不純物の堆積５、および当該半
導体層の基質となる物質ＩＩの堆積４、−−−−一・・
・・・・・・・・・−・−・・−・−・−・・・−・・
・が繰り返して実施される非晶質太陽電池、が示されて
いる。

なお、第２図は、従来の非晶質太陽電池を示し、透光性
基板１、透明電極２、第１の導電型（例えばｐ型の導電
型）を示す不純物を有する半導体層３、ｉ型半導体層７
、第２の導電型（例えばｎ型の導電型）を示す不純物を
有する半導体層８、裏面電極９の順に積層して形成され
た非晶質太陽電池を示す、なお、６は第１の導電型（例
えばｐ型の導電型）を示す不純物を有する半導体層３と
ｉ型半導体層７との界面層を示す。該界面層の形成は後
に述べるように、必ずしも必須要件ではない。

本発明における必須の用件として、透明電極２上には必
ず当該半導体層の基質となる物質Ｉが堆積４されている
ことである。これらの基質層４ならびに不純物の堆積Ｎ
５の厚みは原子オーダーから万人程度であるが、実際の
堆積においては、これらの膜厚を厳密に測定して膜厚制
御を行う必要はない、堆積条件に応じて得られる平均の
堆積速度をあらかじめ実験的に把握しておき、この堆積
速度に基づいて堆積時間を制御することで十分に本発明
の目的を達成しうる。平均的な堆積速度は平滑な基板上
に基質層ならびに不純物層を約１０００Å以上の膜厚に
形成したときの堆積時間で当該膜厚を除して得られる。

基質層の堆積厚みはについては、１０Å以上高々２００
人程度で十分である。好ましくは、２０人〜２００人以
上である。？ｊＩ数の基質層を用いる場合には、−層あ
たりの堆積厚みを薄くすればよい、いずれの場合におい
ても、１０人〜２００、好ましくは２０人〜２００人の
範囲において、好ましい堆積厚みが決定される。

また、不純物は当該基質層の導電型を決定、制御する目
的でもちいられるものであり、必ずしも不純物が層状に
存在する必要はない。すなわち、島状に存在する場合に
も本発明の効果を十分に発揮できる。不純物の堆積厚み
を定義することは困難であるが、シリコン原子に対して
０．３原子％以上、好ましくは３原子％以上存在する島
状の状態から、不純物が層状に存在している３０Å以下
の堆積厚みにおいて、本発明の効果を有効に発揮できる
。基′ＩｔＮと不純物堆積の繰り返し回数については、
基質の堆積厚みに応じて適宜決定される、実施例に示す
ように、繰り返し回数により、非晶質太陽電池の変換効
率が変化するが、あまり多数回の繰り返しの必要はなく
、高々１０回好ましくは５回以下の繰り返しで十分であ
る。繰り返し回数を多くし過ぎると、かえって当該変換
効率の低下が現れる。

本発明における、半導体層の基質となる物質Ｉおよび■
は必ずしも同一の物質である必要はなく、異なる堆積条
件で堆積することや異なる物質を用いることも許される
。これらの物質は、シリコン、シリコン−カーボン合金
、シリコン−ゲルマニウム合金、シリコン−錫合金等テ
トラヘドラル系の半導体となる物質であり、非晶質、微
結晶、多結晶等の結晶形態のものが有用である。具体的
な不例としては、ａ−３ｉ　：ＨＳａ−Ｓｉ　：Ｈ：Ｆ
、ａ−３ｉＣｘ：Ｈ，ａ−ＳｉＣｘ：Ｈ：Ｆ。

ａ−３ｉＧｅ　：　Ｈ，ａ−３ｉｃｅ　：　Ｈ：　Ｆ等
の非晶質シリコンや非晶質シリコン合金、μｃ−Ｓｉ、
μｃ−３ｉＣｘ、μｃ−３ｉＧｅｘ等の微結晶シリコン
や微結晶シリコン合金、ポリシリコン等の物質を有効に
用いることができる。これらの物質の組成は堆積条件に
よって変更することがしられているが、本発明において
は、特に限定されるものではない、これらの半導体層の
基質は、分子内にシリコンを有する化合物、ゲルマン、
シリルゲルマン等の分子内にゲルマニウムを有する化合
物、炭化水素ガス等から、目的の基質に応じて適宜選択
される原料ガスを用いて堆積される。

また、第１の導電型を示す不純物ならびに、第２の導電
型を示す不純物は当該半導体層の基質となる物質の導電
型を決定する不純物であり、第１の導電型と第２の導電
型はそれぞれ反対の導電型である。すなわち、第１の導
電型をｐ型とする場合には、第２の導電型はｎ型になる
。また、第１の導電型がｎ型である場合には、第２の導
電型はｐ型になる。非晶質太陽電池においては、光入射
側にｐ型の導電型の半導体層を設けること、およびｎ型
の導電型の半導体層を設けることのいずれの技術も当業
者には知られている０本発明においても、とくに限定さ
れるものではないが、光入射側にｐ型の導電型の半導体
層を設けた非晶質太陽電池は耐劣化特性にすぐれている
ので、以下においては、第１の導電型をｐ型として、説
明する。

ｐ型の不純物としては分子内に周期律表の第■族の元素
を含有する化合物が用いられる。ジボラン、フッ化ボロ
ン、トリメチルボロン等を有効にもちいることができる
。これらのｐ型の不純物は水素やヘリウム、アルゴン等
のガスで希釈して用いることもできる。

本発明において、Ｐ型の導電型を示す不純物を有する半
導体層は、基質と当該不純物とが順次堆積されて形成さ
れる。形成方法としては、化学気相堆積（ＣＶＤ）法と
して知られている堆積方法を用いることができる。この
方法には、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法
、ＥＣＲ−ＣＶＤ法等種々の技法があり、基質層や当該
不純物を堆積する原料に応じて、適宜選択されて用いら
れる。本発明においては、基質層や当該不純物は原子オ
ーダーの厚みで制御されることが好ましく、成膜速度の
低い領域での成膜条件の制御が容易である光ＣＶＤ法が
好ましい技法として用いられる。光ＣＶＤ法は１８５ｎ
ｍの紫外線を用いる直接光ＣＶＤ法や２５４ｎｍの紫外
線を用い、水銀を増悪剤に用いる水銀増感光ＣＶＤ法の
いずれを用いても本発明の目的を達成することができる
。

また、Ｐ型の不純物として、ジボランを用いる場合には
、熱ＣＶＤ法も好ましい堆積方法である。

本発明においては、膜厚の制御が重要である以外、光Ｃ
ＶＤ法において用いられる成膜条件を適用できる。具体
的には、形成温度は１００〜４００’Ｃ。

好ましくは１５０〜３００°Ｃ１とくに好ましくは２０
０〜２５０°Ｃ程度であり、形成圧力は０．０１〜５　
Ｔｏｒｒ、好ましくは０．０３〜１．５　Ｔｏｒｒ、特
に好ましくは０．０３５〜１．０　Ｔｏｒｒ程度である
。

ｐ型半導体層を形成した後は、当業者が容易に理解でき
るそれ自体公知の方法により、非晶質太陽電池の形成が
実施されてよい。ｎ型半導体層はａ−Ｓｉ：Ｈ，ａ−３
ｔ：Ｈ：Ｆ、ａ−３ｉＣｘ：Ｈ，ａ−３ｉＣｘ：Ｈ：Ｆ
、ａ−３ｉＧｅ：Ｈｌａ−３ｉＣ；ｅ：Ｈ：Ｆ等の非晶
質シリコンや非晶質シリコン合金等であり、非晶質太陽
電池の光活性領域を形成するものである。これらｎ型半
導体層は、分子内にシリコンを有する化合物、ゲルマン
、シリルゲルマン等の分子内にゲルマニウムを有する化
合物、炭化水素ガス等から、目的の半導体層に応じて適
宜選択される原料ガスに、プラズマＣＶＤ　（化学気相
堆積）法や光ＣＶＤ　（化学気相堆積）法を適用するこ
とにより容易に形成される。原料ガスを水素やヘリウム
等で希釈して用いることや原料ガスにごく微量のｐ型不
純物を添加すること、Ｐ型半導体層とｎ型半導体層の間
に組成を変化させた界面層を形成すること等、ｎ型半導
体層形成における従来技術を併用することについては、
なんら、本発明の効果を妨げるものではない。形成条件
は、形成温度は１５０〜４００　’Ｃ１好ましくは１７
５〜３５０°Ｃ程度であり、形成圧力は０．０１〜５　
Ｔｏｒｒ、好ましくは０．０３〜１．５　Ｔｏｒｒ程度
で行われる。ｎ型半導体層の膜厚は太陽電池の用途に応
じて適宜決定されるものであり、本発明の限定条件では
ない。本発明の効果を達成するためには、１０００〜ｔ
ｏｏｏｏ人で十分である。

ｎ型半導体層はｎ型の微結晶層やｎ型の非晶質層が有効
に用いられる。これらは、ｎ型のμＣ−３ｉ、、１７Ｃ
−３ｉＣｘ、　μｃ−３ｉＧｅｘ等の微結晶シリコンや
微結晶シリコン合金、ｎ型のａ　−３ｉ：Ｈ，、ａ−３
ｉ：Ｈ：Ｆ、、ａ−３ｉＣｘ：Ｈｌａ−３ｉＣｘ：Ｈ：
Ｆ、ａ−３ｉＧｅ：Ｈ，ａ−３ｉＧｅ　：　Ｈ：　Ｆ等
の非晶質シリコンや非晶質シリコン合金等を有効に用い
ることができる。これらｎ型半導体層は、分子内にシリ
コンを有する化合物、ゲルマン、シリルゲルマン等の分
子内にゲルマニウムを有する化合物、炭化水素ガス等か
ら、目的とする半導体薄膜に応じて適宜選択される原料
に、ホスフィンやアルシン等の周期律表の第Ｖ族の化合
物、ならびに水素を混合して、プラズマＣＶＤ　（化学
気相堆積）法や光ＣＶＤ　（化学気相堆積）法を適用す
ることにより容易に形成される。さらに、当該原料ガス
をヘリウムやアルゴン等の不活性ガスで希釈することは
、なんら、本発明の効果を妨げるものではない、ｎ型半
導体層の形成温度は１５０〜４００°Ｃ１好ましくは１
７５〜３５０°Ｃ程度であり、形成圧力は０．０１〜５
　Ｔｏｒｒ、好ましくは０．０３〜１．５　Ｔｏｒｒ程
度で行われる。ｎ型半導体層の膜厚は、２００〜５００
人で十分である。

本発明において、ｐ型半導体層の基質、ｎ型半導体層、
ｎ型半導体層を堆積するに好ましい原料ガスについてさ
らに具体的な不例をあげて説明する、シリコン基質の半
導体原料としては、分子内にシリコンを有する化合物と
してモノシラン、ジシラン、トリシラン等の水素化シリ
コン；モノメチルシラン、ジメチルシラン、トリメチル
シラン、テトラメチルシラン、エチルシラン、ジエチル
シラン等のアルキル基置換の水素化シリコン；ビニルシ
ラン、ジビニルシラン、トリビニルシラン、ビニルジシ
ラン、ジビニルジシラン、プロペニルシラン、エチニル
シラン等のラジカル重合可能の不飽和炭化水素基を分子
内に有する水素化シリコン；これら水素化シリコンの水
素が一部またはすべてフッ素で置換されたフン化シリコ
ンを有効に用いることができる。なお、シリコン−カー
ボン合金を半導体の基質とする場合には、メタン、エタ
ン、プロパン１．エチレン、プロピレン、アセチレン等
の炭化水素ガスを分子内にシリコンを有する化合物に混
合して用いることも有用である。

これら炭化水素ガスは、シリコン−カーボン合金基質の
半導体層の形成において、光学的バンドギャップを変更
するときに用いると便利である。また、この目的におい
ては、アルキル基置換の水素化シリコン、ラジカル重合
可能の不飽和炭化水素基を分子内に有する水素化シリコ
ン、これら水素化シリコンの水素が一部またはすべてフ
ッ素で置換されたフッ化シリコン等の材料も有用である
。

シリコン−ゲルマニウム合金基質の半導体層の形成にお
いては、シリコン化合物に水素化ゲルマン、シリルゲル
マン等のゲルマニウム含有化合物を混合して原料として
用いることにより、本発明の目的を達成することができ
る。

透光性基板、透明電極、裏面電極等については、とくに
、限定される条件はない、透光性基板としては青板ガラ
ス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等従来用いられてい
るガラス基板材料が有用であるが、さらに、金属やプラ
スチックスも基板材料として用いることができる。プラ
スチックス材料においては、１００°Ｃ以上の温度に耐
える材料をさらに有効に用いることができる。透明電極
としては、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛等の金
属酸化物や透光性の金属等を有効に用いることができる
。裏面電極としては、必ずしも透光性である必要がない
ので、アルミニウム、クロム、ニッケルークロム、銀、
金、白金等の金属や酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜
鉛等の金属酸化物の中から適宜、選択して用いることが
できる。

〔実施例〕

以下、実施例により、本発明の具体的な実施の態様を説
明する。

〔実施例１〕太陽電池の形成装置としては、光ＣＶＤ法を適用できる
形成装置を用いた。ガラス基板がｐ型半導体層専用の堆
積室内に設置された。真空排気ならびに原料ガスを導入
して基板加熱を行い、基板温度２００°Ｃ１反応圧力０
．２　Ｔｏｒｒにおいて、低圧水銀灯により、紫外線を
照射して光ＣＶＤを実施した。ｐ型半導体層の基質を堆
積するための原料ガスはジシラン／アセチレン／水素を
１０／１／１００の割合とした。この混合原料を用いて
、２時間水銀灯を照射して堆積した。この結果、基質た
るａ−３ｉＣｘが平均の堆積速度０．５人／Ｓで形成さ
れた。

また、ｐ型半導体層の不純物堆積用の原料ガスとして、
ジボラン／水素を１／１０００で導入することにより、
０．１人／ＳでＰ型不純物が堆積することを確認した。

これらの堆積条件を用いて、ガラス基板上に半導体層の
基質となるａ−３ｉＣｘとｐ型不純物をそれぞれ６０秒
、３秒の繰り返しにより、各５０回堆積した後、おわり
に、ａ　　５ｉＣｘを６０秒堆積して薄膜を形成した。

この充分厚く形成した薄膜の導電型はｐ型の性質を示す
ことを熱起電力法により、ｉｉ！認した。

以上、予備的に検討したこれらの形成条件を用いて、非
晶質太陽電池に適用するｐ型半導体層を形成した。酸化
スズからなる透明電極付きガラス基板を同じく当該形成
袋！内に設置して、当該基質を６０秒間堆積したのち、
原料ガスを切り換えて不純物原料を導入し、３秒間堆積
したのち、さらに、基質層を６０秒／不純物を３秒／基
質層を６０秒堆積して、ｐ型半導体層を形成した。すな
わち、ｐ型半導体層の層構成は、基質層／不純物層／基
質層／不純物層／基質層（繰り返し回数２回）とした。

次にアセチレン導入量を徐々に減少させた界面層を１５
０人形成後、ｉ型半導体層形成室に当該基板を移送し、
モノシランを導入して、圧力０゜０５Ｔｏｒｒ、形成温
度２００　’Ｃの条件で水銀増悪光ＣＶＤ法によりアモ
ルファスシリコン薄膜を約５０００人の膜厚に形成した
。ｎ型半導体層形成室に当該基板を移送した。モノシラ
ン／ホスフィン／水素からなる原料ガスをそれぞれの流
量が１０１０．０１／１００の割合になるように導入し
た。圧力０．２　Ｔｏｒｒ、形成温度２００°Ｃの条件
で水根増感光ＣＶＤ法によりｎ型半導体層を５００人の
膜厚に形成した。ついで、薄膜形成装置から取り出し、
金属電極を形成しな、　ＡＭ　ｌ　、　１００　ｍＷ／
ｃ艷の光をソーラーシュミレータにより、照射して当該
非晶質シリコン太陽電池の光電特性を測定した。この結
果、開放端電圧が０．９３０　Ｖと非常に高い値を得て
、本発明の効果を確認したうえに、短絡光電流も１６．
８７＋＋＋Ａ／ｃ＋ａと大きい値であり、結果として、
光電変換効率は１０．５７％と優れたものであった。

〔実施例２〕実施例１において、Ｐ型半導体層形成条件を変更した。

すなわち、当該基質を２０秒間堆積したのち、原料ガス
を切り換えて不純物原料を導入し、３秒間堆積すること
を実施例１に従って実施した、この場合には基質の厚み
は１０人と計算される。

この他は実施例１と全く同様にして、非晶質シリコン太
陽電池を形成した。当該非晶質シリコン太陽電池の光電
特性を測定した。この結果、開放端電圧は０．７５５　
Ｖが得られ、本発明の効果を確認した。また、短絡光電
流は１６．９４ｍＡ／ｃ１ａであり、結果として、光電
変換効率は８．１０％と優れたものであった０本実施例
から１判断して、基質の厚みは１０Å以上であることが
好ましい。

〔実施例３〕実施例２において、ｐ型半導体層形成条件において、基
質の原料をジシラン／アセチレン／水素１０／１／１０
０の割合からジシランのみに変更して、ａ−Ｓｔ：Ｈを
形成した。この他は実施例２と全く同様にして、非晶質
シリコン太陽電池を形成した、当該非晶質シリコン太陽
電池の光電特性を測定した。この結果、開放端電圧は０
．８０６　Ｖが得られ、本発明の効果を確認した。また
、短絡光電流は１５．２５ａ＾／Ｃ−であ匍、結果とし
て、光電変換効率は８．８９％と優れたものであった０
本実施例はｐ型半導体層にａ−３ｉＣｘを用いることな
く変換効率の優れた非晶質シリコン太陽電池の形成を実
現できることを示すものである。

〔実施例４〕実施例１において、ｐ型半導体層形成条件を変更した。

すなわち、当該基質を６０秒間堆積したのち、原料ガス
を切り換えて不純物原料を導入し、３秒間堆積し、さら
に、当該基質を６０秒間堆積してｐ型半導体層とした他
は実施例１と全く同様にして、非晶質シリコン太陽電池
を形成した。当該非晶質シリコン太陽電池の光電特性を
測定した。

この結果、開放端電圧は０．９１８　Ｖが得られ、本発
明の効果を確認した。また、短絡光電流は１７．５２ｍ
Ａ／ｃ＋ｊであり、結果として、光電変換効率は１０．
０６％と優れたものであった。

（実施例５〕実施例４において、Ｐ型半導体層形成条件を変更した。

すなわち、当該基質を６０秒間堆積したのち、原料ガス
を切り換えて不純物原料を導入し、６秒間堆積し、さら
に、当該基質を６０秒間堆積してｐ型半導体層とした他
は実施例１と全く同様にして、非晶質シリコン太陽電池
を形成した。当該非晶質シリコン太陽電池の光電特性を
測定した。

この結果、開放端電圧は０．９０２　Ｖが得られ、本発
明の効果を確認した。また、短絡光電流は１７．６８ｍ
Ａ／ｃｄであり、結果として、光電変換効率は１０．６
７％と優れたものであった。実施例４および５・から判
断して、不純物の堆積は島状であっても本発明の効果を
得ることが明らかである。

〔実施例６〕実施例４において、ｐ型半導体層形成条件を変更した。

すなわち、形成温度を５０°Ｃ上昇して、２５０′Ｃと
した。当該基質を光ＣＶＤ法により、６０秒間堆積した
のち、紫外線ランプを消して紫外線を照射せずに、原料
ガスを切り換えて不純物原料を６０秒間、導入した。つ
いで、実施例４に従って、さらに、当該基質を６０秒間
堆積してｐ型半導体層を形成した。この他は実施例４と
全く同様にして、非晶質シリコン太陽電池を形成した。

当該非晶質シリコン太陽電池の光電特性を測定した。こ
の結果、開放端電圧は０．８Ｂ２　Ｖが得られ、本発明
の効果を確認した。また、短絡光電流は１７．５５ｍＡ
／ｃＪであり、結果として、光電変換効率は１０．１５
％と優れたものであった０本実施例はジボランを用いる
場合には熱ＣＶＤ法が有効であることを表すものである
。

〔比較例１］実施例６において、ｐ型半導体層形成条件を変更した。

すなわち、当該基質を６０秒間堆積後、不純物原料の導
入なしに、６０秒間経過後、再度、当該基質を６０秒間
堆積した以外は実施例６と全く同様にして、非晶質シリ
コン太陽電池を形成した。

しかしながら、得られた非晶質シリコン太陽電池は０．
３　Ｖ以下の開放端電圧ならびに２％以下の光電変換効
率しか示さず、本発明の効果が全く現れなかった。

〔発明の効果〕

以上の実施例ならびに比較例から明らかなように、ｐ型
半導体層を形成するにあたり、半導体層の基質を形成す
る物質と不純物とを別々に堆積することにより、用いる
基質に対応する高い開放端電圧を有する非晶質太陽電池
が形成される。これは、実用レベルにおいて、非晶質太
陽電池の光電変換効率の改善に大きく貢献するものであ
る。このように、本発明は電力用太陽電池に要求される
高変換効率を可能にする基本的な要素技術を提供するも
のであり、エネルギー産業にとって、きわめて有用な発
明であると云わざるを得ないのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の非晶質太陽電池の構成例を示す模式図
である。第２図は従来技術による非晶質太陽電池の構成
例を示す模式図である。図中１・−−−一−−・・・・透光性の基板、２−・・
・・・・・−透明電極、３・・・−・−・−第１の導電
型を示す不純物を有する半導体層例えばｐ型半導体層、
４−・−一−−−・・・−ｐ型半導体層の基質、５・・
−・−・Ｐ型の不純物、６−・・−・・・・界面層、７
−・・・・・・−１型半導体層、８−・−・・・・・・
第２の導電型を示す不純物を有する半導体層例えばｎ型
半導体層、９−・−・・−・−・裏面電極を示す。特許出願人　　　三井東圧化学株式会社第１図　　　　
　　　　　第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透光性基板、透明電極、第１の導電型を示す不純
物を有する半導体層、ｉ型半導体層、第２の導電型を示
す不純物を有する半導体層、裏面電極の順に積層して形
成された非晶質太陽電池において、該第１の導電型を示
す不純物を有する半導体層は、該透明電極上に当該半導
体層の基質となる物質の堆積と、第１の導電型を示す不
純物の堆積を順次行うことにより形成されることを特徴
とする非晶質太陽電池。
（２）透明電極上に当該半導体層の基質となる物質 I
の堆積層 I を形成後、第１の導電型を示す不純物の堆
積、およびさらに当該半導体層の基質となる物質IIの堆
積層IIの形成を実施する請求項１に記載の非晶質太陽電
池。
（３）透明電極上に当該半導体層の基質となる物質 I
を堆積後、第１の導電型を示す不純物の堆積、および当
該半導体層の基質となる物質IIの堆積が繰り返して実施
される請求項１に記載の非晶質太陽電池。