JPH0449789B2 - - Google Patents
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- JPH0449789B2 JPH0449789B2 JP58217047A JP21704783A JPH0449789B2 JP H0449789 B2 JPH0449789 B2 JP H0449789B2 JP 58217047 A JP58217047 A JP 58217047A JP 21704783 A JP21704783 A JP 21704783A JP H0449789 B2 JPH0449789 B2 JP H0449789B2
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- 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
- H01L31/202—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials including only elements of Group IV of the Periodic Table
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- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
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- H01L31/0392—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 characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
- H01L31/03921—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 characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including only elements of Group IV of the Periodic Table
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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
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は非晶質シリコンからなる半導体光起電
力層を備え、この半導体光起電力層は少なくとも
その表面に背面電極として用いられる金属層を備
えた基板上に設けられる太陽電池に関する。
力層を備え、この半導体光起電力層は少なくとも
その表面に背面電極として用いられる金属層を備
えた基板上に設けられる太陽電池に関する。
非晶質シリコン（＝ａ−Si）からなる太陽電池
を、絶縁性で透明である必要のないガラス、セラ
ミツクあるいはカプトン（商品名）箔（＝ポリイ
ミド箔）のような支持体上へ組み立てることは、
直列接続される太陽電池を支持体上に簡単なマス
ク技術によつて作ることができるから特に重要で
ある。このため背面電極としてまず低い面積抵抗
（50cm2の素子大きさにおいて約50ミリオーム）を
もつ金属層を支持体上へ設けなければならない。
を、絶縁性で透明である必要のないガラス、セラ
ミツクあるいはカプトン（商品名）箔（＝ポリイ
ミド箔）のような支持体上へ組み立てることは、
直列接続される太陽電池を支持体上に簡単なマス
ク技術によつて作ることができるから特に重要で
ある。このため背面電極としてまず低い面積抵抗
（50cm2の素子大きさにおいて約50ミリオーム）を
もつ金属層を支持体上へ設けなければならない。
第15回IEEE Photovoltaic Specialists
Conference（1981年、フロリダ）の会議記録922
ないし927ページ（第１図）から、基板材料とし
て特殊鋼板を用いることが知られている。
Conference（1981年、フロリダ）の会議記録922
ないし927ページ（第１図）から、基板材料とし
て特殊鋼板を用いることが知られている。
ところでアルミニウムはその高い導電性と適当
な価格のために背面電極として特に適している。
アルミニウム層を高周波スパツタリング（HFス
パツタ）により製造する場合には、アルミニウム
層の結晶の大きさが500nｍより小さくなり、こ
のアルミニウム層はアルミニウム層の製造に続く
250℃で行われるａ−Si：Ｈ堆積時において熱的
に安定である。
な価格のために背面電極として特に適している。
アルミニウム層を高周波スパツタリング（HFス
パツタ）により製造する場合には、アルミニウム
層の結晶の大きさが500nｍより小さくなり、こ
のアルミニウム層はアルミニウム層の製造に続く
250℃で行われるａ−Si：Ｈ堆積時において熱的
に安定である。
しかし従来、アルミニウムは非晶質シリコン太
陽電池用の基板表面の背面電極として用いられる
金属層の材料として、あるいは基板そのものの材
料として用いることができなかつた。何故ならア
ルミニウムは約150℃の温度で早く非晶質シリコ
ン中に著しく拡散し、それにより電池効率が著し
く低下するからである。
陽電池用の基板表面の背面電極として用いられる
金属層の材料として、あるいは基板そのものの材
料として用いることができなかつた。何故ならア
ルミニウムは約150℃の温度で早く非晶質シリコ
ン中に著しく拡散し、それにより電池効率が著し
く低下するからである。
本発明の目的は、太陽電池の基板表面の背面電
極として用いられる金属層の材料として、あるい
は基板そのものの材料としてのアルミニウムの使
用を可能にすることにある。
極として用いられる金属層の材料として、あるい
は基板そのものの材料としてのアルミニウムの使
用を可能にすることにある。
この目的は本発明によれば、冒頭に述べた太陽
電池において、金属層がアルミニウムからなり、
この金属層は半導体光起電力層と接する側に窒化
チタンからなる拡散阻止層を備えることによつて
達成される。
電池において、金属層がアルミニウムからなり、
この金属層は半導体光起電力層と接する側に窒化
チタンからなる拡散阻止層を備えることによつて
達成される。
窒化チタン層を用いることによつて、非晶質シ
リコン体中へのアルミニウム拡散を阻止するとと
もに、この層の高い硬度が、次いで設けられる非
晶質シリコンからなる半導体光起電力層を、例え
ば表面電極作成の際のマスクの載置の際に生ずる
ような機械的な応力に対して敏感でなくするため
に有利に利用される。
リコン体中へのアルミニウム拡散を阻止するとと
もに、この層の高い硬度が、次いで設けられる非
晶質シリコンからなる半導体光起電力層を、例え
ば表面電極作成の際のマスクの載置の際に生ずる
ような機械的な応力に対して敏感でなくするため
に有利に利用される。
窒化チタン層は純チタン層と比較して、非晶質
シリコン中へのアルミニウムの拡散を阻止する作
用が高く、また窒化チタン層の結晶の大きさが小
さく、したがつて層が鏡面状に平滑である事実が
利点である。
シリコン中へのアルミニウムの拡散を阻止する作
用が高く、また窒化チタン層の結晶の大きさが小
さく、したがつて層が鏡面状に平滑である事実が
利点である。
膜厚が100〜500nｍの範囲に、望ましくはほぼ
200nｍにある窒化チタン層の面積抵抗は200オー
ムである。この値は純チタン層の抵抗よりも10倍
も高く、そのことはおそらく窒素の組み込みに関
連する。しかしこの抵抗値は、純窒化チタン層上
の小さい（６mm2大）電池の作成により（低抵抗
の）クロム・ニツケル層上へのそのような電池に
比較して確認されたように、電池機能中の直列抵
抗として測り得る大きさにならないためには十分
な低さである。
200nｍにある窒化チタン層の面積抵抗は200オー
ムである。この値は純チタン層の抵抗よりも10倍
も高く、そのことはおそらく窒素の組み込みに関
連する。しかしこの抵抗値は、純窒化チタン層上
の小さい（６mm2大）電池の作成により（低抵抗
の）クロム・ニツケル層上へのそのような電池に
比較して確認されたように、電池機能中の直列抵
抗として測り得る大きさにならないためには十分
な低さである。
本発明によれば、窒化チタン層を窒素を含むガ
ス雰囲気中でチタンからなるターゲツトを使用し
て高周波スパツタリングにより作り、続いてシリ
コンを含むガス状化合物のグロー放電プラズマ中
での熱分解により非晶質シリコン半導体光起電力
層を堆積させる。この際スパツタリング装置への
高周波入力を3W／cm2とし、アルゴン圧力を４×
10-2mb、空気圧力を0.3×10-2mbに調整すること
が有効である。なお詳しいことはAppl.Phys.
Lett.第36巻、第６号、1980年３月15日のM.
Wittmerの論文（456ないし458ページ）から知る
ことができる。
ス雰囲気中でチタンからなるターゲツトを使用し
て高周波スパツタリングにより作り、続いてシリ
コンを含むガス状化合物のグロー放電プラズマ中
での熱分解により非晶質シリコン半導体光起電力
層を堆積させる。この際スパツタリング装置への
高周波入力を3W／cm2とし、アルゴン圧力を４×
10-2mb、空気圧力を0.3×10-2mbに調整すること
が有効である。なお詳しいことはAppl.Phys.
Lett.第36巻、第６号、1980年３月15日のM.
Wittmerの論文（456ないし458ページ）から知る
ことができる。
図は本発明による太陽電池（pin／ITO電池）
の構造を示す。図において各符号は次のとおりで
ある。
の構造を示す。図において各符号は次のとおりで
ある。
１＝例えばガラスからなる基板、
２＝アルミニウム層（200ないし200nｍ）、
３＝窒化チタン層（200nｍ）、
４＝非晶質シリコン層（ｐ形20nｍ）、
５＝非晶質シリコン層（真性500nｍ）、
６＝非晶質シリコン層（ｎ形10nｍ）
７＝酸化インジウム・酸化スズ層（＝ITO、反射
防止膜70nｍ）、 ８＝フインガー状集電極構造。
防止膜70nｍ）、 ８＝フインガー状集電極構造。
本発明によれば、非晶質シリコンから成る太陽
電池の基板表面の背面電極として用いられる金属
層の材料として、あるいは基板そのものの材料に
アルミニウムを使用することができ、その高い導
電性によつて効率を高めることができるととも
に、価格を低減させることができるものである。
電池の基板表面の背面電極として用いられる金属
層の材料として、あるいは基板そのものの材料に
アルミニウムを使用することができ、その高い導
電性によつて効率を高めることができるととも
に、価格を低減させることができるものである。
図は本発明の一実施例の側面図である。
１……基板、２……アルミニウム層、３……窒
化チタン層、４……ｐ形ａ−Si層、５……真性ａ
−Si層、６……ｎ形ａ−Si層。
化チタン層、４……ｐ形ａ−Si層、５……真性ａ
−Si層、６……ｎ形ａ−Si層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 非晶質シリコンからなる半導体光起電力層を
備え、この半導体光起電力層が少なくともその表
面に背面電極として用いられる金属層を備えた基
板上に設けられる太陽電池において、前記金属層
がアルミニウムからなり、この金属層は前記半導
体光起電力層と接する側に窒化チタンからなる拡
散阻止層を備えたことを特徴とする太陽電池。 ２ 窒化チタン層が100〜500nｍの膜厚において
面積抵抗が200オームであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の太陽電池。 ３ 窒化チタン層を、窒素を含むガス雰囲気中で
チタンからなるターゲツトを使用して高周波スパ
ツタリングによりアルミニウム層を備えた基板上
に設け、続いてシリコンを含むガス状化合物のグ
ロー放電プラズマの作用のもとで非晶質シリコン
半導体光起電力層を堆積させることを特徴とする
太陽電池の製造方法。 ４ 3W／cm2の高周波入力においてアルゴン圧力
を４×10-2mb、窒素圧力を３×10-3mbに調整す
ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3242831.6 | 1982-11-19 | ||
| DE19823242831 DE3242831A1 (de) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | Solarzelle aus amorphem silizium und verfahren zu ihrer herstellung |
| DE8232492U DE8232492U1 (de) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | Solarzelle aus amorphem Silizium |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59104183A JPS59104183A (ja) | 1984-06-15 |
| JPH0449789B2 true JPH0449789B2 (ja) | 1992-08-12 |
Family
ID=25805922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58217047A Granted JPS59104183A (ja) | 1982-11-19 | 1983-11-17 | 太陽電池とその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4511756A (ja) |
| EP (1) | EP0111750B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59104183A (ja) |
| DE (2) | DE8232492U1 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6191974A (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-10 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 耐熱性マルチジヤンクシヨン型半導体素子 |
| DE3516117A1 (de) * | 1985-05-04 | 1986-11-06 | Telefunken electronic GmbH, 7100 Heilbronn | Solarzelle |
| JPS63503103A (ja) * | 1985-09-30 | 1988-11-10 | 鐘淵化学工業株式会社 | マルチジャンクション型半導体デバイス |
| JPS6384075A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
| US5155565A (en) * | 1988-02-05 | 1992-10-13 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method for manufacturing an amorphous silicon thin film solar cell and Schottky diode on a common substrate |
| JPH08129360A (ja) | 1994-10-31 | 1996-05-21 | Tdk Corp | エレクトロルミネセンス表示装置 |
| US6853083B1 (en) * | 1995-03-24 | 2005-02-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Thin film transfer, organic electroluminescence display device and manufacturing method of the same |
| US6620462B1 (en) * | 2002-05-23 | 2003-09-16 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Method to prevent backside TiN cross contamination for reflective product |
| KR100669688B1 (ko) * | 2003-03-12 | 2007-01-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 박막트랜지스터 및 이를 구비한 평판표시소자 |
| JP4038485B2 (ja) * | 2003-03-12 | 2008-01-23 | 三星エスディアイ株式会社 | 薄膜トランジスタを備えた平板表示素子 |
| AU2003903853A0 (en) * | 2003-07-25 | 2003-08-07 | Antoine Bittar | Barriers, materials and processes for solar selective surfaces |
| US8927315B1 (en) | 2005-01-20 | 2015-01-06 | Aeris Capital Sustainable Ip Ltd. | High-throughput assembly of series interconnected solar cells |
| WO2008121997A2 (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-09 | Craig Leidholm | Formation of photovoltaic absorber layers on foil substrates |
| EP2331792A2 (en) | 2007-06-06 | 2011-06-15 | Areva Solar, Inc | Combined cycle power plant |
| US20090126364A1 (en) * | 2007-06-06 | 2009-05-21 | Ausra, Inc. | Convective/radiative cooling of condenser coolant |
| US8378280B2 (en) * | 2007-06-06 | 2013-02-19 | Areva Solar, Inc. | Integrated solar energy receiver-storage unit |
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