JPH04257273A - 太陽電池 - Google Patents
太陽電池Info
- Publication number
- JPH04257273A JPH04257273A JP3018651A JP1865191A JPH04257273A JP H04257273 A JPH04257273 A JP H04257273A JP 3018651 A JP3018651 A JP 3018651A JP 1865191 A JP1865191 A JP 1865191A JP H04257273 A JPH04257273 A JP H04257273A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- solar cell
- type layer
- film
- band width
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 12
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 39
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 21
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 7
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 238000001055 reflectance spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- HTDIUWINAKAPER-UHFFFAOYSA-N trimethylarsine Chemical compound C[As](C)C HTDIUWINAKAPER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical compound C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- SJKRCWUQJZIWQB-UHFFFAOYSA-N azane;chromium Chemical compound N.[Cr] SJKRCWUQJZIWQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000001741 metal-organic molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 description 1
- VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N triethylaluminium Chemical compound CC[Al](CC)CC VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐食性、透明性、導電
性に優れた透明導電膜を電極に使用した太陽電池に関す
る。
性に優れた透明導電膜を電極に使用した太陽電池に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、太陽電池用透明導電膜として酸化
錫をドーピングした酸化インジウム薄膜（ＩＴＯ薄膜）
が主として用いられている。このＩＴＯ薄膜は透過率８
０％以上、抵抗率１０−４Ωｃｍという優れた透明性、
導電性を示すが耐酸性、耐還元性に関しては極めて弱い
膜であり、ＩＴＯ薄膜上に酸化錫薄膜（ＳｎＯ２ 薄膜
）を保護層として用いることが提案されている（特開昭
５９−１５９５７４号公報）。
錫をドーピングした酸化インジウム薄膜（ＩＴＯ薄膜）
が主として用いられている。このＩＴＯ薄膜は透過率８
０％以上、抵抗率１０−４Ωｃｍという優れた透明性、
導電性を示すが耐酸性、耐還元性に関しては極めて弱い
膜であり、ＩＴＯ薄膜上に酸化錫薄膜（ＳｎＯ２ 薄膜
）を保護層として用いることが提案されている（特開昭
５９−１５９５７４号公報）。
【０００３】また、従来の太陽電池では、基板の素材が
透光性か不透光性かによって太陽電池作成工程を変える
必要がある。どちらの基板を用いた場合でもＩＴＯ薄膜
を主とした透明導電膜が使用されている。ガラス等の透
光性基板を用いた場合には、透明導電膜上にグロー放電
分解法等によってアモルファスシリコンを堆積させるこ
とが必要となる。しかし、ＩＴＯ薄膜からなる透明導電
膜は、アモルファスシリコン堆積の際にシランプラズマ
と反応してしまい導電性、透明性が低下してしまうとい
う欠点がある。
透光性か不透光性かによって太陽電池作成工程を変える
必要がある。どちらの基板を用いた場合でもＩＴＯ薄膜
を主とした透明導電膜が使用されている。ガラス等の透
光性基板を用いた場合には、透明導電膜上にグロー放電
分解法等によってアモルファスシリコンを堆積させるこ
とが必要となる。しかし、ＩＴＯ薄膜からなる透明導電
膜は、アモルファスシリコン堆積の際にシランプラズマ
と反応してしまい導電性、透明性が低下してしまうとい
う欠点がある。
【０００４】ステンレス鋼、ＳｉあるいはＧａＡｓ等の
不透光性基板を用いた場合、透明導電膜が素子の表面と
なり、天候などの外的条件に左右されるために耐久性に
関して問題が生じる。通常は透明導電膜の劣化を防ぐた
めに、透明導電膜上に保護膜が必要となっている。この
保護膜として使用もしくは考えられているものは窒化シ
リコン、窒化クロム、炭化クロム等があるが透明導電膜
上に形成するために電気伝導度および透明性の低下をも
たらすという問題があった（特開昭６１−２２５７１３
号公報）。また、透明導電膜を成膜した上に更に保護膜
を形成しなければならないため、太陽電池を作製する上
で通常よりも多くの工程を必要とするという問題もあっ
た。
不透光性基板を用いた場合、透明導電膜が素子の表面と
なり、天候などの外的条件に左右されるために耐久性に
関して問題が生じる。通常は透明導電膜の劣化を防ぐた
めに、透明導電膜上に保護膜が必要となっている。この
保護膜として使用もしくは考えられているものは窒化シ
リコン、窒化クロム、炭化クロム等があるが透明導電膜
上に形成するために電気伝導度および透明性の低下をも
たらすという問題があった（特開昭６１−２２５７１３
号公報）。また、透明導電膜を成膜した上に更に保護膜
を形成しなければならないため、太陽電池を作製する上
で通常よりも多くの工程を必要とするという問題もあっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、かかる問
題を解決するためになされたもので、太陽電池作製工程
を簡略化し、かつ光電変換効率が高く、耐久性に優れた
太陽電池を得ることを目的とする。
題を解決するためになされたもので、太陽電池作製工程
を簡略化し、かつ光電変換効率が高く、耐久性に優れた
太陽電池を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題
点を解決すべく検討を重ねた結果、周期律表ＩＩＩ族元
素と窒素からなる化合物半導体を太陽電池の透明電極と
して用いることによって耐食性に優れた高性能の太陽電
池を作製することが出来ることを見いだし本発明を完成
するに至った。
点を解決すべく検討を重ねた結果、周期律表ＩＩＩ族元
素と窒素からなる化合物半導体を太陽電池の透明電極と
して用いることによって耐食性に優れた高性能の太陽電
池を作製することが出来ることを見いだし本発明を完成
するに至った。
【０００７】すなわち、本発明は、周期律表ＩＩＩ族元
素から選ばれた少なくとも１種の元素と窒素からなる禁
制帯幅３ｅＶ以上の化合物半導体を透明電極とすること
を特徴とする太陽電池である。本発明における周期律表
ＩＩＩ族元素から選ばれた少なくとも１種の元素と窒素
からなる化合物半導体とは、例えばＢ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉ
ｎから選ばれた１種の元素と窒素からなる化合物半導体
もしくは２種以上の元素と窒素からなる混晶化合物半導
体のことである。これらの化合物半導体のうち３ｅＶ以
上の禁制帯幅を有するものは可視領域において透明であ
り、例えばＧａＮの場合、可視域（４００〜８００ｎｍ
）において厚さ２０００オングストロームで８０％以上
の透過率を有し、太陽光の吸収損失を最小限に抑えるこ
とができる。
素から選ばれた少なくとも１種の元素と窒素からなる禁
制帯幅３ｅＶ以上の化合物半導体を透明電極とすること
を特徴とする太陽電池である。本発明における周期律表
ＩＩＩ族元素から選ばれた少なくとも１種の元素と窒素
からなる化合物半導体とは、例えばＢ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉ
ｎから選ばれた１種の元素と窒素からなる化合物半導体
もしくは２種以上の元素と窒素からなる混晶化合物半導
体のことである。これらの化合物半導体のうち３ｅＶ以
上の禁制帯幅を有するものは可視領域において透明であ
り、例えばＧａＮの場合、可視域（４００〜８００ｎｍ
）において厚さ２０００オングストロームで８０％以上
の透過率を有し、太陽光の吸収損失を最小限に抑えるこ
とができる。
【０００８】また、太陽光をできるだけ有効に吸収する
ために、通常、太陽電池の窓側に反射防止膜を形成させ
る例が多くあった。たとえば、アモルファスシリコン太
陽電池の場合、シリコンの屈折率は３．４〜４．０、空
気の屈折率は１であることから反射防止膜の屈折率は１
．８〜２．０が好ましいものとなる。ＧａＮ薄膜の場合
、屈折率は２．４であり反射の影響を少なく抑えること
が出来るため透明電極としての用途だけでなく反射防止
膜としても有効である。
ために、通常、太陽電池の窓側に反射防止膜を形成させ
る例が多くあった。たとえば、アモルファスシリコン太
陽電池の場合、シリコンの屈折率は３．４〜４．０、空
気の屈折率は１であることから反射防止膜の屈折率は１
．８〜２．０が好ましいものとなる。ＧａＮ薄膜の場合
、屈折率は２．４であり反射の影響を少なく抑えること
が出来るため透明電極としての用途だけでなく反射防止
膜としても有効である。
【０００９】本発明による太陽電池に使用することが出
来る透明導電膜としてはＧａＮのほかには、たとえばＡ
ＩＮ、ＧａＩｎＮ、ＧａＡＩＮのような化合物半導体と
してもよいし、それらの２種以上の半導体の積層体とし
てもよい。また、本発明の透明導電膜に対してドーピン
グを行なうことも可能であり、このドーピング原料とし
てはＣ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ等が
あり、通常このうちの少なくとも１種類をドーピング材
料として用いる。
来る透明導電膜としてはＧａＮのほかには、たとえばＡ
ＩＮ、ＧａＩｎＮ、ＧａＡＩＮのような化合物半導体と
してもよいし、それらの２種以上の半導体の積層体とし
てもよい。また、本発明の透明導電膜に対してドーピン
グを行なうことも可能であり、このドーピング原料とし
てはＣ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ等が
あり、通常このうちの少なくとも１種類をドーピング材
料として用いる。
【００１０】次に、本発明の太陽電池を製造する方法に
おいて不透光性基板を用いた場合について説明する。し
かし、本発明の構造の太陽電池の製造方法はとくにこれ
に限定されるものではない。まず、ステンレス鋼等から
なる金属基板あるいはＳｉ、ＧａＡｓ、ＧａＰ等からな
る半導体基板上に、例えば水素ガスで希釈したシランガ
ス（ＳＩＨ４ ）を用いたグロー放電分解法によって、
ｐ：ａ−Ｓｉ層を１００オングストローム、ｉ：ａ−Ｓ
ｉ層を５０００オングストローム、ｎ：ａ−Ｓｉ層を５
００オングストローム順次積層させる。さらにその上に
、ＧａＮから成る透明電極を成膜する。
おいて不透光性基板を用いた場合について説明する。し
かし、本発明の構造の太陽電池の製造方法はとくにこれ
に限定されるものではない。まず、ステンレス鋼等から
なる金属基板あるいはＳｉ、ＧａＡｓ、ＧａＰ等からな
る半導体基板上に、例えば水素ガスで希釈したシランガ
ス（ＳＩＨ４ ）を用いたグロー放電分解法によって、
ｐ：ａ−Ｓｉ層を１００オングストローム、ｉ：ａ−Ｓ
ｉ層を５０００オングストローム、ｎ：ａ−Ｓｉ層を５
００オングストローム順次積層させる。さらにその上に
、ＧａＮから成る透明電極を成膜する。
【００１１】本発明に用いられる透明電極を成膜する方
法として、例えばＣＢＥ法、ＭＯＭＢＥ法、ＣＶＤ法、
ＭＯＣＶＤ法、蒸着法等がある。ここで成膜する透明電
極の膜厚は２０００オングストローム以下が好ましく、
更に好ましくは１０００オングストローム以下である。 透明電極の厚みが大きくなると導電性は向上するが、太
陽光の透過性が悪化するため好ましくない。導電性の点
からは３００オングストローム以上が好ましい。
法として、例えばＣＢＥ法、ＭＯＭＢＥ法、ＣＶＤ法、
ＭＯＣＶＤ法、蒸着法等がある。ここで成膜する透明電
極の膜厚は２０００オングストローム以下が好ましく、
更に好ましくは１０００オングストローム以下である。 透明電極の厚みが大きくなると導電性は向上するが、太
陽光の透過性が悪化するため好ましくない。導電性の点
からは３００オングストローム以上が好ましい。
【００１２】
【実施例】以下、実施例によってさらに詳細に説明する
。
。
【００１３】
【参考例】ガラス基板（コーニング７０５９）を用いて
、真空度１×１０−６Ｔｏｒｒ、基板温度５２０℃、Ｎ
Ｈ３ 雰囲気中で金属Ｇａを真空蒸着し、ＧａＮ薄膜を
形成した。膜厚は１時間の成膜で２０００オングストロ
ームであった。この透明導電膜を反射分光法、すなわち
光の吸収係数αの２乗と光エネルギーの関係から求める
方法により禁制帯幅を測定したところ３．３０ｅＶ（３
００Ｋ）であった。また、可視域での透過分光測定では
可視全域にわたって透過率８３％以上であった。
、真空度１×１０−６Ｔｏｒｒ、基板温度５２０℃、Ｎ
Ｈ３ 雰囲気中で金属Ｇａを真空蒸着し、ＧａＮ薄膜を
形成した。膜厚は１時間の成膜で２０００オングストロ
ームであった。この透明導電膜を反射分光法、すなわち
光の吸収係数αの２乗と光エネルギーの関係から求める
方法により禁制帯幅を測定したところ３．３０ｅＶ（３
００Ｋ）であった。また、可視域での透過分光測定では
可視全域にわたって透過率８３％以上であった。
【００１４】この透明導電膜の抵抗率をファン−デア−
ポウ法によって測定したところ２．３×１０−３Ωｃｍ
であった。また、シランを原料ガスとしたグロー放電分
解法を用いたシランプラズマ中に１時間放置して再度同
様の測定を行なったが、ＧａＮ薄膜の透過率および抵抗
率に変化はみられなかった。さらに、ｐＨ１の王水中に
３０分つけた後に同様の測定を行なったが、この時にも
ＧａＮ薄膜の透過率および抵抗率に変化はみられなかっ
た。
ポウ法によって測定したところ２．３×１０−３Ωｃｍ
であった。また、シランを原料ガスとしたグロー放電分
解法を用いたシランプラズマ中に１時間放置して再度同
様の測定を行なったが、ＧａＮ薄膜の透過率および抵抗
率に変化はみられなかった。さらに、ｐＨ１の王水中に
３０分つけた後に同様の測定を行なったが、この時にも
ＧａＮ薄膜の透過率および抵抗率に変化はみられなかっ
た。
【００１５】ＧａＮ薄膜の形成で用いたものと同様のガ
ラス基板を用いてＩＴＯ薄膜の形成を行なった。真空蒸
着法を用いてＳｎＯ２ 、Ｉｎ２ Ｏ３ の導電性酸化
物の焼結体から抵抗加熱によりＩＴＯ薄膜を蒸着した。 膜厚は４０分の成膜で２０００オングストロームであっ
た。可視域での透過分光測定では、可視全域で８１％以
上の透過率を有し、抵抗率は２．１×１０−４Ωｃｍで
あった。 以上のようなＩＴＯ薄膜をグロー放電分解法を用いたシ
ランプラズマ中に１時間放置したところ、膜が白濁して
しまい、透過率は５６〜６０％、抵抗率は３×１０−２
Ωｃｍへとそれぞれ特性が低下した。また、ｐＨ１の王
水中に３０分つけた後にはＩＴＯ薄膜が完全に溶け出し
てしまっていた。
ラス基板を用いてＩＴＯ薄膜の形成を行なった。真空蒸
着法を用いてＳｎＯ２ 、Ｉｎ２ Ｏ３ の導電性酸化
物の焼結体から抵抗加熱によりＩＴＯ薄膜を蒸着した。 膜厚は４０分の成膜で２０００オングストロームであっ
た。可視域での透過分光測定では、可視全域で８１％以
上の透過率を有し、抵抗率は２．１×１０−４Ωｃｍで
あった。 以上のようなＩＴＯ薄膜をグロー放電分解法を用いたシ
ランプラズマ中に１時間放置したところ、膜が白濁して
しまい、透過率は５６〜６０％、抵抗率は３×１０−２
Ωｃｍへとそれぞれ特性が低下した。また、ｐＨ１の王
水中に３０分つけた後にはＩＴＯ薄膜が完全に溶け出し
てしまっていた。
【００１６】
【実施例１】図１は本発明による太陽電池の１実施例の
構造を示す断面図である。ステンレス鋼基板（１）上に
真空蒸着装置を用いてＡＩ金属反射膜（２）を真空蒸着
する。さらにその上に水素ガスで希釈したシランガス（
ＳｉＨ４ ）を用いたグロー放電分解法により、非晶質
半導体層として、ｐ層、ｉ層、ｎ層を順次形成する。ｐ
層はジボランガス（Ｂ２ Ｈ６ ）０．９体積％混合ガ
スを用いてｐ；ａ−Ｓｉ層（３）を１００オングストロ
ーム、ｉ層はシランガスのみでｉ；ａ−Ｓｉ層（４）を
５０００オングストローム、ｎ層はホスフィンガス（Ｐ
Ｈ３ ）０．９体積％混合ガスを用いてｎ；ａ−Ｓｉ層
（５）を５００オングストローム順次積層させる。
構造を示す断面図である。ステンレス鋼基板（１）上に
真空蒸着装置を用いてＡＩ金属反射膜（２）を真空蒸着
する。さらにその上に水素ガスで希釈したシランガス（
ＳｉＨ４ ）を用いたグロー放電分解法により、非晶質
半導体層として、ｐ層、ｉ層、ｎ層を順次形成する。ｐ
層はジボランガス（Ｂ２ Ｈ６ ）０．９体積％混合ガ
スを用いてｐ；ａ−Ｓｉ層（３）を１００オングストロ
ーム、ｉ層はシランガスのみでｉ；ａ−Ｓｉ層（４）を
５０００オングストローム、ｎ層はホスフィンガス（Ｐ
Ｈ３ ）０．９体積％混合ガスを用いてｎ；ａ−Ｓｉ層
（５）を５００オングストローム順次積層させる。
【００１７】さらにその上に真空蒸着法によりアンモニ
ア雰囲気中で金属Ｇａを蒸着しＧａＮ層（６）を２００
０オングストロームの厚さで成膜する。このＧａＮ透明
導電膜の禁制帯幅を反射分光法により測定したところ３
．１９ｅＶ（３００Ｋ）であった。以上のようにして作
製した太陽電池の特性をＡＭ１．５の条件下でソーラー
シュミレーターで測定したところ、解放電圧Ｖｏｃ＝８
１０（ｍＶ）、短絡電流Ｉｓｃ＝１５．４（ｍＡ／ｃｍ
２ ）、光電変換効率η＝８．１（％）であった。この
試作した太陽電池をｐＨ３のＨＮＯ３ 中に３０分間つ
けた後に再度特性を測定したが、太陽電池特性に変化は
みられなかった。
ア雰囲気中で金属Ｇａを蒸着しＧａＮ層（６）を２００
０オングストロームの厚さで成膜する。このＧａＮ透明
導電膜の禁制帯幅を反射分光法により測定したところ３
．１９ｅＶ（３００Ｋ）であった。以上のようにして作
製した太陽電池の特性をＡＭ１．５の条件下でソーラー
シュミレーターで測定したところ、解放電圧Ｖｏｃ＝８
１０（ｍＶ）、短絡電流Ｉｓｃ＝１５．４（ｍＡ／ｃｍ
２ ）、光電変換効率η＝８．１（％）であった。この
試作した太陽電池をｐＨ３のＨＮＯ３ 中に３０分間つ
けた後に再度特性を測定したが、太陽電池特性に変化は
みられなかった。
【００１８】
【実施例２】図２は本発明による太陽電池の１実施例の
構造を示す断面図である。ｎ−ＧａＡｓ基板（７）上に
トリメチルガリウム（（ＣＨ３ ）３ Ｇａ）、トリメ
チルアルシン（（ＣＨ３ ）３ Ａｓ）、およびトリエ
チルアルミニウム（（Ｃ２ Ｈ５ ）３Ａｌ）のガスを
用いるＭＯＣＶＤ法によってｐ−ＧａＡｓ層（８）、ｐ
−Ｇａ０．２ Ａｌ０．８ Ａｓ層（９）を順次積層す
る。さらにその上に反射防止膜をかねた透明電極として
ＧａＮ透明導電膜（１０）を実施例１と同様の方法で蒸
着することにより太陽電池を作製した。このＧａＮ透明
導電膜の禁制帯幅を反射分光法により測定したところ３
．２１ｅＶ（３００Ｋ）であった。以上のようにして作
製した太陽電池の特性をＡＭ１．５の条件でソーラーシ
ュミレーターで測定したところ、ＶＯＣ＝９８６（ｍＶ
）、ＩＳＣ＝３３．０（ｍＡ／ｃｍ２ ）、η＝１７．
５（％）であった。この試作した太陽電池をｐＨ３のＨ
ＮＯ３ 中につけた後に再度特性を測定したが太陽電池
特性に変化はみられなかった。
構造を示す断面図である。ｎ−ＧａＡｓ基板（７）上に
トリメチルガリウム（（ＣＨ３ ）３ Ｇａ）、トリメ
チルアルシン（（ＣＨ３ ）３ Ａｓ）、およびトリエ
チルアルミニウム（（Ｃ２ Ｈ５ ）３Ａｌ）のガスを
用いるＭＯＣＶＤ法によってｐ−ＧａＡｓ層（８）、ｐ
−Ｇａ０．２ Ａｌ０．８ Ａｓ層（９）を順次積層す
る。さらにその上に反射防止膜をかねた透明電極として
ＧａＮ透明導電膜（１０）を実施例１と同様の方法で蒸
着することにより太陽電池を作製した。このＧａＮ透明
導電膜の禁制帯幅を反射分光法により測定したところ３
．２１ｅＶ（３００Ｋ）であった。以上のようにして作
製した太陽電池の特性をＡＭ１．５の条件でソーラーシ
ュミレーターで測定したところ、ＶＯＣ＝９８６（ｍＶ
）、ＩＳＣ＝３３．０（ｍＡ／ｃｍ２ ）、η＝１７．
５（％）であった。この試作した太陽電池をｐＨ３のＨ
ＮＯ３ 中につけた後に再度特性を測定したが太陽電池
特性に変化はみられなかった。
【００１９】
【実施例３】図３は本発明による太陽電池の１実施例の
構造を示す断面図である。ガラス基板（コーニング７０
５９）（１１）上に実施例２と同様の方法でＧａＮ薄膜
（１２）を２０００オングストローム蒸着する。このＧ
ａＮ透明導電膜の禁制帯幅を反射分光法により測定した
ところ３．０５ｅＶ（３００Ｋ）であった。その上にグ
ロー放電分解法を用いて光起電力発生層であるアモルフ
ァスシリコン層をｐ；ａ−Ｓｉ（１３）、ｉ；ａ−Ｓｉ
（１４）、ｎ；ａ−Ｓｉ（１５）をそれぞれ２００オン
グストローム、８０００オングストローム、４００オン
グストローム順次積層する。さらにその上に真空蒸着法
によって金属Ａｌ層（１６）を１０００オングストロー
ムの厚さで蒸着する。以上のようにして作製した太陽電
池の特性をＡＭ１．５の条件下でソーラーシュミレータ
ーで測定したところ、ＶＯＣ＝９０２（ｍＶ）、ＩＳＣ
＝１５．８（ｍＡ／ｃｍ２ ）、η＝８．５％であった
。この試作した太陽電池をｐＨ３のＨＮＯ３ 中につけ
た後に再度特性を測定したが太陽電池特性に変化はみら
れなかった。
構造を示す断面図である。ガラス基板（コーニング７０
５９）（１１）上に実施例２と同様の方法でＧａＮ薄膜
（１２）を２０００オングストローム蒸着する。このＧ
ａＮ透明導電膜の禁制帯幅を反射分光法により測定した
ところ３．０５ｅＶ（３００Ｋ）であった。その上にグ
ロー放電分解法を用いて光起電力発生層であるアモルフ
ァスシリコン層をｐ；ａ−Ｓｉ（１３）、ｉ；ａ−Ｓｉ
（１４）、ｎ；ａ−Ｓｉ（１５）をそれぞれ２００オン
グストローム、８０００オングストローム、４００オン
グストローム順次積層する。さらにその上に真空蒸着法
によって金属Ａｌ層（１６）を１０００オングストロー
ムの厚さで蒸着する。以上のようにして作製した太陽電
池の特性をＡＭ１．５の条件下でソーラーシュミレータ
ーで測定したところ、ＶＯＣ＝９０２（ｍＶ）、ＩＳＣ
＝１５．８（ｍＡ／ｃｍ２ ）、η＝８．５％であった
。この試作した太陽電池をｐＨ３のＨＮＯ３ 中につけ
た後に再度特性を測定したが太陽電池特性に変化はみら
れなかった。
【００２０】
【発明の効果】この発明は以上説明したとおり、太陽電
池の透明電極として周期律表ＩＩＩ族から選ばれた、少
なくとも１種の元素と窒素からなる化合物半導体を用い
ることで、光電変換効率を低下させることなく、耐食性
に優れた太陽電池を得ることが出来る。また透明導電膜
上に保護膜を必要としないことから、太陽電池作製工程
を簡略化することが可能である。
池の透明電極として周期律表ＩＩＩ族から選ばれた、少
なくとも１種の元素と窒素からなる化合物半導体を用い
ることで、光電変換効率を低下させることなく、耐食性
に優れた太陽電池を得ることが出来る。また透明導電膜
上に保護膜を必要としないことから、太陽電池作製工程
を簡略化することが可能である。
【図１】実施例１の太陽電池の構造を示す断面図である
。
。
【図２】実施例２の太陽電池の構造を示す断面図である
。
。
【図３】実施例３の太陽電池の構造を示す断面図である
。
。
１…ステンレス鋼基板
２…Ａｌ金属反射膜
３、１３…ｐ；ａ−Ｓｉ薄膜
４、１４…ｉ；ａ−Ｓｉ薄膜
５、１５…ｎ；ａ−Ｓｉ薄膜
６、１０、１２…ＧａＮ透明導電膜
７…ｎ−ＧａＡｓ基板
８…ｐ−ＧａＡｓ
９…ｐ−Ｇａ０．２ Ａｌ０．８ Ａｓ１１…ガラス基
板 １６…金属Ａｌ蒸着膜
板 １６…金属Ａｌ蒸着膜
Claims (1)
- 【請求項１】 周期律表ＩＩＩ族から選ばれた少なく
とも１種の元素と窒素からなる、禁制帯幅３ｅＶ以上の
化合物半導体を透明電極とすることを特徴とする太陽電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3018651A JPH04257273A (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3018651A JPH04257273A (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04257273A true JPH04257273A (ja) | 1992-09-11 |
Family
ID=11977522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3018651A Withdrawn JPH04257273A (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04257273A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5804839A (en) * | 1995-12-28 | 1998-09-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | III-V nitride compound semiconductor device and method for fabricating the same |
| JP2007225418A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 透明導電膜評価装置及び透明導電膜の評価方法 |
-
1991
- 1991-02-12 JP JP3018651A patent/JPH04257273A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5804839A (en) * | 1995-12-28 | 1998-09-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | III-V nitride compound semiconductor device and method for fabricating the same |
| JP2007225418A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 透明導電膜評価装置及び透明導電膜の評価方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mews et al. | Sputtered tungsten oxide as hole contact for silicon heterojunction solar cells | |
| EP0206585B1 (en) | Thin film photovoltaic device | |
| EP0509215B1 (en) | Multi-layered photovoltaic element having at least three unit cells | |
| US6504091B2 (en) | Photoelectric converting device | |
| US4459163A (en) | Amorphous semiconductor method | |
| EP0523919B1 (en) | Multijunction photovoltaic device and fabrication method | |
| JP2951146B2 (ja) | 光起電力デバイス | |
| JPS6249672A (ja) | アモルフアス光起電力素子 | |
| EP0141537A1 (en) | Solar cell made from amorphous superlattice material | |
| JP4928337B2 (ja) | 光電変換装置の製造方法 | |
| US5114498A (en) | Photovoltaic device | |
| KR100681162B1 (ko) | 반도체 장치 및 그 제조 방법 | |
| JPH04296063A (ja) | 太陽電池素子 | |
| WO1982003069A1 (en) | Amorphous semiconductor method and devices | |
| JP2002217429A (ja) | 光電変換素子 | |
| JP3025392B2 (ja) | 薄膜太陽電池とその製造方法 | |
| JPS613471A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH04257273A (ja) | 太陽電池 | |
| JPH0424878B2 (ja) | ||
| JPH05275725A (ja) | 光起電力装置及びその製造方法 | |
| JP2845383B2 (ja) | 光起電力素子 | |
| JPS6152992B2 (ja) | ||
| JP2020505786A (ja) | シングル型、タンデム型ならびにヘテロ接合型太陽電池装置およびその形成方法 | |
| JP2757896B2 (ja) | 光起電力装置 | |
| JP2784820B2 (ja) | 光起電力素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |