JPH0296382A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH0296382A JPH0296382A JP63248454A JP24845488A JPH0296382A JP H0296382 A JPH0296382 A JP H0296382A JP 63248454 A JP63248454 A JP 63248454A JP 24845488 A JP24845488 A JP 24845488A JP H0296382 A JPH0296382 A JP H0296382A
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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
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- Photovoltaic Devices (AREA)
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】
［産業上の利用分野］
本発明は半導体装置に関する。さらに詳しくは、光電変
換効率が改善された半導体装置に関する。
換効率が改善された半導体装置に関する。
［従来の技術および発明が解決しようとする課８］
ガラス基板の凹凸の程度（この凹凸の程度は通常へイス
率（（散乱光／全透過光） Ｘ １００％）で表わさ
れる）を大きくすると、半導体層での光の吸収が大きく
なるので、当該基板上に作成した太陽電池の短絡電流は
大きくなる。しかし、この凹凸の程度をあまりに大きく
すると太陽電池内部の並列抵抗成分が小さくなり、ＰＦ
が急激に低下して電池の特性は逆に低下してしまう。
率（（散乱光／全透過光） Ｘ １００％）で表わさ
れる）を大きくすると、半導体層での光の吸収が大きく
なるので、当該基板上に作成した太陽電池の短絡電流は
大きくなる。しかし、この凹凸の程度をあまりに大きく
すると太陽電池内部の並列抵抗成分が小さくなり、ＰＦ
が急激に低下して電池の特性は逆に低下してしまう。
種々検討した結果、本発明者らは、ガラス基板上にたと
えば５１０ｚをコーティングして凹凸を付けた上に透明
電極として二酸化スズを形成し、その上に太陽電池を積
層する構造のばあい、二酸化スズの膜厚を大きくすると
より大きな凹凸を有する基板に対してもＦＦの低下が少
なくてすむことを見出した。一方、この二酸化スズの膜
厚をあまり大きくすると、二酸化スズの光吸収が大きく
なり効率は低下してしまう。二酸化スズの光吸収は、二
酸化スズ中の不純物量を減らすことにより低減できるが
、あまり減らすと太陽電池との接触抵抗が大きくなるた
め、通常は１〜２重量％の不純物を含み、厚さが５００
０人程度０膜が使用されるが、このような膜を使用する
と基板のヘイズ率が２０％以上になったばあいにＦＦが
低下してしまう。
えば５１０ｚをコーティングして凹凸を付けた上に透明
電極として二酸化スズを形成し、その上に太陽電池を積
層する構造のばあい、二酸化スズの膜厚を大きくすると
より大きな凹凸を有する基板に対してもＦＦの低下が少
なくてすむことを見出した。一方、この二酸化スズの膜
厚をあまり大きくすると、二酸化スズの光吸収が大きく
なり効率は低下してしまう。二酸化スズの光吸収は、二
酸化スズ中の不純物量を減らすことにより低減できるが
、あまり減らすと太陽電池との接触抵抗が大きくなるた
め、通常は１〜２重量％の不純物を含み、厚さが５００
０人程度０膜が使用されるが、このような膜を使用する
と基板のヘイズ率が２０％以上になったばあいにＦＦが
低下してしまう。
本発明者らは、斜上の事情に鑑み鋭意研究を重ねた結果
、二酸化スズと太陽電池の第１不純物層（最も透明電極
側に位置する層のことであり、たとえば透明電極の上に
ｐ型、ｐ型、ｐ型の各半導体層を形成するばあいにおけ
るｐ型層のことである）のあいだに該第１不純物層と同
じ導電型で高い不純物濃度を有する層を導入すると、二
酸化スズ中の不純物濃度が０．５重量％以下であっても
接触抵抗は充分に小さく、より大きな膜厚の透明電極が
使用できることを見出し、本発明を完成するに至った。
、二酸化スズと太陽電池の第１不純物層（最も透明電極
側に位置する層のことであり、たとえば透明電極の上に
ｐ型、ｐ型、ｐ型の各半導体層を形成するばあいにおけ
るｐ型層のことである）のあいだに該第１不純物層と同
じ導電型で高い不純物濃度を有する層を導入すると、二
酸化スズ中の不純物濃度が０．５重量％以下であっても
接触抵抗は充分に小さく、より大きな膜厚の透明電極が
使用できることを見出し、本発明を完成するに至った。
［課題を解決するための手段］
本発明の半導体装置は、凹凸な表面を有するガラス基板
上に、二酸化スズからなる透明電極、ｐｉｎ型またはｎ
ｉｐ型の非晶質半導体層および裏面電極がこの順序で積
層されてなる半導体装置であって、前記透明電極とｐ型
またはｎ型層とのあいだに該ｐ型またはｎ型層よりも高
い不純物濃度を有する同じ導電型の層が設けられており
、かつ前記透明電極中の不純物濃度が０．５重量％以下
であることを特徴としている。
上に、二酸化スズからなる透明電極、ｐｉｎ型またはｎ
ｉｐ型の非晶質半導体層および裏面電極がこの順序で積
層されてなる半導体装置であって、前記透明電極とｐ型
またはｎ型層とのあいだに該ｐ型またはｎ型層よりも高
い不純物濃度を有する同じ導電型の層が設けられており
、かつ前記透明電極中の不純物濃度が０．５重量％以下
であることを特徴としている。
Ｃ実施例］
第１図は本発明の半導体装置の一実施例の概略説明図で
ある。第１図において、（Ａ）は本発明の一実施例にか
かわる半導体装置であって、該装置（Ａ）はガラス基板
（１）、二酸化スズからなる透明電極（２）、非晶質半
導体層（３）および裏面電極（４）とからなっており、
透明電極（２）と半導体層（３）とのあいだには高不純
物濃度層（５）が設けられている。
ある。第１図において、（Ａ）は本発明の一実施例にか
かわる半導体装置であって、該装置（Ａ）はガラス基板
（１）、二酸化スズからなる透明電極（２）、非晶質半
導体層（３）および裏面電極（４）とからなっており、
透明電極（２）と半導体層（３）とのあいだには高不純
物濃度層（５）が設けられている。
ガラス基板（１）の表面には、たとえば３１０２のコー
ティングなどによって凹凸が付与されており、この凹凸
の山と谷の差（この山と谷の差とは凸状になった部分の
膜厚から凹状になった部分の膜厚を引いた値の平均値を
いう）はとくに限定されないが、１０００人未満である
と可視光の散乱の効果が小さくなり、一方太陽電池の膜
厚が通常５０００〜１００００人であるため ｔｏｏｏ
ｏ人を超えるとショートの原因となりやすいことから１
０００Å以上１００００Å以下であるのが好ましい。
ティングなどによって凹凸が付与されており、この凹凸
の山と谷の差（この山と谷の差とは凸状になった部分の
膜厚から凹状になった部分の膜厚を引いた値の平均値を
いう）はとくに限定されないが、１０００人未満である
と可視光の散乱の効果が小さくなり、一方太陽電池の膜
厚が通常５０００〜１００００人であるため ｔｏｏｏ
ｏ人を超えるとショートの原因となりやすいことから１
０００Å以上１００００Å以下であるのが好ましい。
二酸化スズからなる透明電極（２）はＣＶＤ法などによ
ってガラス基板（１）上に形成され、厚さは概ね５００
０〜２００００人であるのが好ましい。また内部での光
吸収を低減させるために不純物濃度は０．５重量％以下
である。不純物としては、Ｎ１アンチモン、フッ素など
を用いることができる。
ってガラス基板（１）上に形成され、厚さは概ね５００
０〜２００００人であるのが好ましい。また内部での光
吸収を低減させるために不純物濃度は０．５重量％以下
である。不純物としては、Ｎ１アンチモン、フッ素など
を用いることができる。
透明電極（ａ上には、後述する非晶質半導体層（３）の
第１不純物層と同じ導電型で該第１不純物層よりも不純
物濃度の高い半導体層（５）が形成されている。かかる
層（５）を介在せしめることで、透明電極（２）を構成
する二酸化スズのドーパント濃度を低くしても、透明電
極（２）と非晶質半導体層（３）との接触抵抗を小さく
することができる。
第１不純物層と同じ導電型で該第１不純物層よりも不純
物濃度の高い半導体層（５）が形成されている。かかる
層（５）を介在せしめることで、透明電極（２）を構成
する二酸化スズのドーパント濃度を低くしても、透明電
極（２）と非晶質半導体層（３）との接触抵抗を小さく
することができる。
二酸化スズ中のドーパント濃度を０．５重量％以下にし
、膜厚を約１０１）Ｏｆ）Ａにすると、該二酸化スズ中
での光の吸収はドーパント濃度が１重量％で膜厚が５０
００人の二酸化スズとほぼ同様となる。このような膜を
使用するとヘイズ率が約４０％以上の基板においてもＦ
Ｐの低下は見られない。
、膜厚を約１０１）Ｏｆ）Ａにすると、該二酸化スズ中
での光の吸収はドーパント濃度が１重量％で膜厚が５０
００人の二酸化スズとほぼ同様となる。このような膜を
使用するとヘイズ率が約４０％以上の基板においてもＦ
Ｐの低下は見られない。
高不純物濃度層（５）上には、グロー放電分解法など通
常用いられる方法によりｐｉｎ型またはｎｉｐ型の非晶
質半導体層（３）が形成されている（第１図にはｐｉｎ
型のものが示されている）。
常用いられる方法によりｐｉｎ型またはｎｉｐ型の非晶
質半導体層（３）が形成されている（第１図にはｐｉｎ
型のものが示されている）。
本発明において非晶質半導体とは、非晶質半導体のみか
らなるもの、または結晶質を含む非晶質半導体のことで
ある。その具体例としては、ａ−８ｌ ： Ｈや、Ｃ、
Ｇｅ、 ＳｎまたはＦを含むａ−８ｔ：Ｈや、μＣ−９
１：Ｈ（微結晶）などがあげられる。
らなるもの、または結晶質を含む非晶質半導体のことで
ある。その具体例としては、ａ−８ｌ ： Ｈや、Ｃ、
Ｇｅ、 ＳｎまたはＦを含むａ−８ｔ：Ｈや、μＣ−９
１：Ｈ（微結晶）などがあげられる。
非晶質半導体層（３）上には、ｆｉＪ、 Ａｇ、 Ｎｏ
、Ｃ「、旧などからなる裏面電極（４）が形成されてい
る。
、Ｃ「、旧などからなる裏面電極（４）が形成されてい
る。
つぎに実施例にもとづき本発明の半導体装置を説明する
が、本発明はもとよりかかる実施例にのみ限定されるも
のではない。
が、本発明はもとよりかかる実施例にのみ限定されるも
のではない。
実施例１
表面に５ｉ０２によって凹凸が付与（凹凸の山と谷の高
さの差は概ね５０００人である）された、厚さがり、ｌ
＋ｕのガラス基板上にＣＶＤ法により厚さが１００００
人の二酸化スズ（０，１重量％のフッ素が添加されたも
の）からなる透明電極を形成した。
さの差は概ね５０００人である）された、厚さがり、ｌ
＋ｕのガラス基板上にＣＶＤ法により厚さが１００００
人の二酸化スズ（０，１重量％のフッ素が添加されたも
の）からなる透明電極を形成した。
そののち、５ＩＨ４１０ＳＣＣＭ、ＣＨ４２０ＳＣＣＭ
およびＢ２Ｈｓ ３００ ＳＣＣＭを導入しツツブラズ
ｖ ＣＶＤ法によって厚さが５０人の高濃度不純物層を
形成した。ついで同じくプラズマＣＶＤ法によって厚さ
が１５０人のｐ型半導体層（Ｓｌ）１４１０ ＳＣＣＭ
、Ｃ）（４２０ＳＣＣＭおよびＢ２Ｈｓ １００ ＳＣ
ＣＭを導入） 、５０００人のｌ型半導体層（ＳｉＨ４
１００ＳＣＣＭを導入）、および３００人のｎ型半導体
層（ＳｉＨ４１０ＳＣＣＭおよびＰＨ３２００８ＣＣＭ
を導入）を形成した。
およびＢ２Ｈｓ ３００ ＳＣＣＭを導入しツツブラズ
ｖ ＣＶＤ法によって厚さが５０人の高濃度不純物層を
形成した。ついで同じくプラズマＣＶＤ法によって厚さ
が１５０人のｐ型半導体層（Ｓｌ）１４１０ ＳＣＣＭ
、Ｃ）（４２０ＳＣＣＭおよびＢ２Ｈｓ １００ ＳＣ
ＣＭを導入） 、５０００人のｌ型半導体層（ＳｉＨ４
１００ＳＣＣＭを導入）、および３００人のｎ型半導体
層（ＳｉＨ４１０ＳＣＣＭおよびＰＨ３２００８ＣＣＭ
を導入）を形成した。
最後に非晶質半導体層上に厚さが１−のＮからなる裏面
電極を真空蒸着法により形成した。
電極を真空蒸着法により形成した。
えられた半導体装置について、ＡＭ−１，１００ｍＷ／
ｃｊのソーラーシミュレーターを用いてＶ−１特性を測
定した。結果を第２図に示す。
ｃｊのソーラーシミュレーターを用いてＶ−１特性を測
定した。結果を第２図に示す。
比較例１
高濃度不純物層を設けず、かつ透明電極の厚さおよび不
純物濃度をそれぞれ５０００人、１．５重量％に変更し
た以外は実施例と同様にして半導体装置を作製した。え
られた半導体装置について実施例と同様の測定を行った
。結果を第２図に示す。
純物濃度をそれぞれ５０００人、１．５重量％に変更し
た以外は実施例と同様にして半導体装置を作製した。え
られた半導体装置について実施例と同様の測定を行った
。結果を第２図に示す。
比較例２
高濃度不純物層を設けなかった以外は実施例と同様にし
て半導体装置を作製した。えられた半導体装置について
実施例と同様の測定を行った。結果を第２図に示す。
て半導体装置を作製した。えられた半導体装置について
実施例と同様の測定を行った。結果を第２図に示す。
第２図より、本発明の半導体装置によれば変換効率が改
善されることがわかる。
善されることがわかる。
［発明の効果］
以上説明したとおり、本発明の半導体装置によれば、透
明電極と非晶質半導体層の第１不純物層とのあいだに該
第１不純物層よりも高い不純物濃度を有する同一導電型
の層が設けられているので、接触抵抗を小さくしてＦＰ
を改善することができ、これにより太陽電池の効率を向
上させることができる。
明電極と非晶質半導体層の第１不純物層とのあいだに該
第１不純物層よりも高い不純物濃度を有する同一導電型
の層が設けられているので、接触抵抗を小さくしてＦＰ
を改善することができ、これにより太陽電池の効率を向
上させることができる。
第１図は本発明の半導体装置の一実施例の概略説明図、
第２図は実施例および比較例のＶ１特性を表わす図であ
る。 （図面の符号） （Ａ）二手導体装置 （１）ニガラス基板 （２１。 （３）： （４）； （５）： 透明電極 非晶質半導体層 裏面電極 高不純物濃度層
第２図は実施例および比較例のＶ１特性を表わす図であ
る。 （図面の符号） （Ａ）二手導体装置 （１）ニガラス基板 （２１。 （３）： （４）； （５）： 透明電極 非晶質半導体層 裏面電極 高不純物濃度層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 凹凸な表面を有するガラス基板上に、二酸化スズか
らなる透明電極、ｐｉｎ型またはｎｉｐ型の非晶質半導
体層および裏面電極がこの順序で積層されてなる半導体
装置であって、前記透明電極とｐ型またはｎ型層とのあ
いだに該ｐ型またはｎ型層よりも高い不純物濃度を有す
る同じ導電型の層が設けられており、かつ前記透明電極
中の不純物濃度が０．５重量％以下であることを特徴と
する半導体装置。 ２ ガラス基板表面の凹凸の山と谷の高さの差が１００
０Å以上１００００Å以下である請求項１記載の半導体
装置。 ３ 透明電極の厚さが５０００Å以上２００００Å以下
である請求項１または請求項２記載の半導体装置。 ４ 前記透明電極中の不純物がＡｌ、アンチモンおよび
フッ素からなる群より選ばれた１種の元素である請求項
１、請求項２または請求項３記載の半導体装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63248454A JP2682658B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 半導体装置 |
| US07/143,797 US5091764A (en) | 1988-09-30 | 1989-09-28 | Semiconductor device having a transparent electrode and amorphous semiconductor layers |
| DE68927845T DE68927845T2 (de) | 1988-09-30 | 1989-09-28 | Sonnenzelle mit einer durchsichtigen Elektrode |
| EP89117934A EP0364780B1 (en) | 1988-09-30 | 1989-09-28 | Solar cell with a transparent electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63248454A JP2682658B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0296382A true JPH0296382A (ja) | 1990-04-09 |
| JP2682658B2 JP2682658B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=17178374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63248454A Expired - Lifetime JP2682658B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2682658B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04214678A (ja) * | 1990-12-13 | 1992-08-05 | Canon Inc | 太陽電池 |
| JPH04214676A (ja) * | 1990-12-13 | 1992-08-05 | Canon Inc | 太陽電池 |
| JPH04214679A (ja) * | 1990-12-13 | 1992-08-05 | Canon Inc | 太陽電池 |
| JPH04214681A (ja) * | 1990-12-13 | 1992-08-05 | Canon Inc | 太陽電池 |
| JPH04214680A (ja) * | 1990-12-13 | 1992-08-05 | Canon Inc | 太陽電池 |
| JPH04214677A (ja) * | 1990-12-13 | 1992-08-05 | Canon Inc | 太陽電池 |
| US5255964A (en) * | 1991-05-29 | 1993-10-26 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Shoe of crawler belt or chain |
| US5261733A (en) * | 1991-05-29 | 1993-11-16 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Shoe of crawler belt or chain |
| US6984006B2 (en) | 2000-03-03 | 2006-01-10 | Komatsu Limited | Elastic flat tread |
| US7014279B2 (en) | 1997-09-05 | 2006-03-21 | Komatsu Limited | Elastic flat tread |
Citations (2)
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| JPS61278171A (ja) * | 1985-06-04 | 1986-12-09 | Agency Of Ind Science & Technol | 薄膜光電変換素子 |
| JPS62256481A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-09 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 半導体装置 |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63248454A patent/JP2682658B2/ja not_active Expired - Lifetime
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