JPH05326996A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH05326996A JPH05326996A JP4127114A JP12711492A JPH05326996A JP H05326996 A JPH05326996 A JP H05326996A JP 4127114 A JP4127114 A JP 4127114A JP 12711492 A JP12711492 A JP 12711492A JP H05326996 A JPH05326996 A JP H05326996A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- emitter layer
- type gaas
- emitter
- 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.)
- Pending
Links
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
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高い光電変換効率が得られる化合物半導体太
陽電池を提供する。 【構成】 高不純物濃度のｐ形半導体基板１、高不純物
濃度のｐ形半導体キャリアブロック層３、ｐ形半導体ベ
ース層４、ｎ形半導体エミッタ層５、ｎ形半導体窓層
６、高不純物濃度のｎ形半導体コンタクト層７、反射防
止膜、並びに表面裏面電極より構成される化合物半導体
太陽電池。 【効果】 エミッタ層の膜厚を薄くすることにより、ホ
トキャリアを主としてｐ形ベース層で発生させることに
より、ホトキャリアの有効活用が可能となるため、良好
な特性を持つ素子を得ることができる。
陽電池を提供する。 【構成】 高不純物濃度のｐ形半導体基板１、高不純物
濃度のｐ形半導体キャリアブロック層３、ｐ形半導体ベ
ース層４、ｎ形半導体エミッタ層５、ｎ形半導体窓層
６、高不純物濃度のｎ形半導体コンタクト層７、反射防
止膜、並びに表面裏面電極より構成される化合物半導体
太陽電池。 【効果】 エミッタ層の膜厚を薄くすることにより、ホ
トキャリアを主としてｐ形ベース層で発生させることに
より、ホトキャリアの有効活用が可能となるため、良好
な特性を持つ素子を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高効率太陽電池に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の一般的な化合物半導体太陽電池
は、図３の断面図（S.P.Tobin et al.,1987,IEEEPhotov
oltaic Specialist Conference,1492）に例示するよう
に、高不純物濃度のｎ形 ＧａＡｓ基板１１上に高不純
物濃度のｎ形バッファ層１２を介してｎ形ベース層１３
を２μｍ、次に２×１０18ｃｍ-3以上の高濃度にドーピ
ングされた高不純物濃度のｐ形エミッタ層１４を０．５
μｍ、高不純物濃度のｐ形ＡｌＧａＡｓ窓層１５を０．
０５μｍ、さらに高不純物濃度のｐ形ＧａＡｓコンタク
ト層１６を順次積層し、しかる後に基板裏面並びに表面
に電極８、９をそれぞれ形成した、表面電極８の下のコ
ンタクト層１６以外のコンタクト層は除去し、除去した
部分にＡＲコート膜１０を形成した構造である。
は、図３の断面図（S.P.Tobin et al.,1987,IEEEPhotov
oltaic Specialist Conference,1492）に例示するよう
に、高不純物濃度のｎ形 ＧａＡｓ基板１１上に高不純
物濃度のｎ形バッファ層１２を介してｎ形ベース層１３
を２μｍ、次に２×１０18ｃｍ-3以上の高濃度にドーピ
ングされた高不純物濃度のｐ形エミッタ層１４を０．５
μｍ、高不純物濃度のｐ形ＡｌＧａＡｓ窓層１５を０．
０５μｍ、さらに高不純物濃度のｐ形ＧａＡｓコンタク
ト層１６を順次積層し、しかる後に基板裏面並びに表面
に電極８、９をそれぞれ形成した、表面電極８の下のコ
ンタクト層１６以外のコンタクト層は除去し、除去した
部分にＡＲコート膜１０を形成した構造である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの様な
従来の化合物半導体太陽電池に於いては、電極の接触抵
抗を低くするために、エミッタ層は高濃度にドーピング
し、薄層化していた。従って、ホトキャリアは主として
ｎ形ベース層で発生するが、ベース層の小数キャリアの
拡散長が短いため、光励起キャリアの収集が十分でな
く、高効率を得ることが困難であった。
従来の化合物半導体太陽電池に於いては、電極の接触抵
抗を低くするために、エミッタ層は高濃度にドーピング
し、薄層化していた。従って、ホトキャリアは主として
ｎ形ベース層で発生するが、ベース層の小数キャリアの
拡散長が短いため、光励起キャリアの収集が十分でな
く、高効率を得ることが困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述した従来の欠点は、
ｎ形半導体をエミッタ層とし、エミッタ層の膜厚を薄く
することにより、ホトキャリアを主としてｐ形ベース層
で発生させ、拡散長の長い電子を小数キャリアとしてホ
トキャリアの有効活用を図ることにより改善される。
ｎ形半導体をエミッタ層とし、エミッタ層の膜厚を薄く
することにより、ホトキャリアを主としてｐ形ベース層
で発生させ、拡散長の長い電子を小数キャリアとしてホ
トキャリアの有効活用を図ることにより改善される。
【０００５】
【作用】エミッタ層を薄くすることにより、光励起キャ
リアの有効活用が可能となり、高効率化を図れる。
リアの有効活用が可能となり、高効率化を図れる。
【０００６】
【実施例】以下図を用いて本発明を詳細に説明する。
【０００７】図１は本発明になる化合物半導体太陽電池
の一実施例を示す概略構成図である。図において、１は
高不純物濃度のｐ形ＧａＡｓ基板、２は高不純物濃度の
ｐ形ＧａＡｓバッファ層、３は高不純物濃度のｐ形Ａｌ
ＧａＡｓキャリアブロック層、４はｐ形ＧａＡｓベース
層、５はｎ形ＧａＡｓエミッタ層、６はｎ形ＡｌＧａＡ
ｓ窓層、７は高不純物濃度のｎ形ＧａＡｓコンタクト
層、８は下部電極、９は上部電極、また１０は反射防止
膜である。各層の厚さ並びにキャリア濃度は以下の通り
である。バッファ層：膜厚０．５μｍ、キャリア濃度２
×１０18ｃｍ-3、ブロック層：膜厚０．０５μｍ、キャ
リア濃度２×１０18 ｃｍ-3、ベース層：膜厚３．５μ
ｍ、キャリア濃度１×１０17ｃｍ-3、エミッタ層：膜厚
０．０５μｍ、キャリア濃度７×１０17ｃｍ-3、窓層：
膜厚０．０３μｍ、キャリア濃度２×１０18ｃｍ-3、コ
ンタクト層：膜厚０．２μｍ、キャリア濃度４×１０19
ｃｍ-3。
の一実施例を示す概略構成図である。図において、１は
高不純物濃度のｐ形ＧａＡｓ基板、２は高不純物濃度の
ｐ形ＧａＡｓバッファ層、３は高不純物濃度のｐ形Ａｌ
ＧａＡｓキャリアブロック層、４はｐ形ＧａＡｓベース
層、５はｎ形ＧａＡｓエミッタ層、６はｎ形ＡｌＧａＡ
ｓ窓層、７は高不純物濃度のｎ形ＧａＡｓコンタクト
層、８は下部電極、９は上部電極、また１０は反射防止
膜である。各層の厚さ並びにキャリア濃度は以下の通り
である。バッファ層：膜厚０．５μｍ、キャリア濃度２
×１０18ｃｍ-3、ブロック層：膜厚０．０５μｍ、キャ
リア濃度２×１０18 ｃｍ-3、ベース層：膜厚３．５μ
ｍ、キャリア濃度１×１０17ｃｍ-3、エミッタ層：膜厚
０．０５μｍ、キャリア濃度７×１０17ｃｍ-3、窓層：
膜厚０．０３μｍ、キャリア濃度２×１０18ｃｍ-3、コ
ンタクト層：膜厚０．２μｍ、キャリア濃度４×１０19
ｃｍ-3。
【０００８】本構造の太陽電池は、従来構造の太陽電池
に比べ、光電変換効率が１０％改善されることが確認さ
れた。
に比べ、光電変換効率が１０％改善されることが確認さ
れた。
【０００９】図２に本発明による太陽電池の効率のシミ
ュレーション結果を示す。図からも明らかなように、エ
ミッタ層のキャリア濃度が１×１０16〜５×１０19ｃｍ
-3、またエミッタ層の膜厚が０．０１〜０．２μｍにお
いて従来素子に比べ良好な光電変換効率が得られること
が確認された。
ュレーション結果を示す。図からも明らかなように、エ
ミッタ層のキャリア濃度が１×１０16〜５×１０19ｃｍ
-3、またエミッタ層の膜厚が０．０１〜０．２μｍにお
いて従来素子に比べ良好な光電変換効率が得られること
が確認された。
【００１０】なお本発明は、以上説明した実施例に限定
されるものではなく、ＧａＡｓ，ＩｎＡｓ，ＡｌＡｓ，
ＧａＰ，ＩｎＰ，ＡｌＰ，ＧａＳｂ，ＡｌＳｂ、Ｓｉ、
及びこれらのうちの２ないし３の化合物の混晶からなる
半導体より構成されても同様に本発明の目的を満たすこ
とは明かである。さらに上記実施例では、キャリアブロ
ック層にＡｌＧａＡｓの単層膜を用いていたが、異なる
２乃至３個の半導体薄膜を多層重ねた構造を採用しても
良い。
されるものではなく、ＧａＡｓ，ＩｎＡｓ，ＡｌＡｓ，
ＧａＰ，ＩｎＰ，ＡｌＰ，ＧａＳｂ，ＡｌＳｂ、Ｓｉ、
及びこれらのうちの２ないし３の化合物の混晶からなる
半導体より構成されても同様に本発明の目的を満たすこ
とは明かである。さらに上記実施例では、キャリアブロ
ック層にＡｌＧａＡｓの単層膜を用いていたが、異なる
２乃至３個の半導体薄膜を多層重ねた構造を採用しても
良い。
【００１１】
【発明の効果】本発明による化合物半導体太陽電池で
は、エミッタ層の膜厚を薄くすることにより、ホトキャ
リアを主としてｐ形ベース層で発生させることにより、
ホトキャリアの有効活用が可能となるため、良好な特性
を持つ素子を得ることができる。
は、エミッタ層の膜厚を薄くすることにより、ホトキャ
リアを主としてｐ形ベース層で発生させることにより、
ホトキャリアの有効活用が可能となるため、良好な特性
を持つ素子を得ることができる。
【図１】本発明による太陽電池の断面図。
【図２】本発明の太陽電池の変換効率のシミュレーショ
ン結果。
ン結果。
【図３】従来技術による太陽電池の断面図。
１・・・・高不純物濃度のｐ形ＧａＡｓ基板 ２・・・・高不純物濃度のｐ形ＧａＡｓバッファ層 ３・・・・高不純物濃度のｐ形ＡｌＧａＡｓキャリアブ
ロック層 ４・・・・ｐ形ＧａＡｓベース層 ５・・・・高不純物濃度のｎ形ＧａＡｓエミッタ層 ６・・・・高不純物濃度のｎ形ＡｌＧａＡｓ窓層 ７・・・・高不純物濃度のｎ形ＧａＡｓコンタクト層 ８・・・・表面電極 ９・・・・裏面電極 １０・・・・ＡＲコート膜 １１・・・・高不純物濃度のｐ形ＧａＡｓ基板 １２・・・・高不純物濃度のｐ形ＧａＡｓバッファ層 １３・・・・ｐ形ＧａＡｓベース層 １４・・・・高不純物濃度のｎ形ＧａＡｓエミッタ層 １５・・・・高不純物濃度のｎ形ＡｌＧａＡｓ窓層 １６・・・・高不純物濃度のｎ形ＧａＡｓコンタクト層
ロック層 ４・・・・ｐ形ＧａＡｓベース層 ５・・・・高不純物濃度のｎ形ＧａＡｓエミッタ層 ６・・・・高不純物濃度のｎ形ＡｌＧａＡｓ窓層 ７・・・・高不純物濃度のｎ形ＧａＡｓコンタクト層 ８・・・・表面電極 ９・・・・裏面電極 １０・・・・ＡＲコート膜 １１・・・・高不純物濃度のｐ形ＧａＡｓ基板 １２・・・・高不純物濃度のｐ形ＧａＡｓバッファ層 １３・・・・ｐ形ＧａＡｓベース層 １４・・・・高不純物濃度のｎ形ＧａＡｓエミッタ層 １５・・・・高不純物濃度のｎ形ＡｌＧａＡｓ窓層 １６・・・・高不純物濃度のｎ形ＧａＡｓコンタクト層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蕨迫 光紀 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 内田 陽子 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】半導体基板、キャリアブロック層、ベース
層、エミッタ層、窓層、コンタクト層、反射防止コート
層および表面・裏面電極で構成される化合物半導体太陽
電池において、ｐ形半導体をベ−ス層とし、ｎ形半導体
をエミッタ層とし、エミッタ層のドーピング濃度が１×
１０16〜５×１０19ｃｍ-3、膜厚が０．０１〜０．２μ
ｍでることを特徴とする太陽電池。 - 【請求項２】前記ベ−ス層及びエミッタ層が、ＧａＡ
ｓ，ＩｎＡｓ，ＡｌＡｓ，ＧａＰ，ＩｎＰ，ＡｌＰ，Ｇ
ａＳｂ，ＡｌＳｂ、及びこれらのうちの２ないし３の化
合物の混晶からなることを特徴とする請求項１記載の太
陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4127114A JPH05326996A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4127114A JPH05326996A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05326996A true JPH05326996A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=14951958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4127114A Pending JPH05326996A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05326996A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08162659A (ja) * | 1994-12-06 | 1996-06-21 | Japan Energy Corp | 太陽電池 |
| KR20150014298A (ko) * | 2013-07-29 | 2015-02-06 | 엘지전자 주식회사 | 화합물 반도체 태양 전지 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5680178A (en) * | 1979-12-05 | 1981-07-01 | Mitsubishi Electric Corp | Gaas solar cell |
| JPS5975677A (ja) * | 1982-10-25 | 1984-04-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 太陽電池 |
| JPS6338267A (ja) * | 1986-08-01 | 1988-02-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ＧａＡｓ太陽電池とその製造方法 |
| JPS63261882A (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体素子 |
-
1992
- 1992-05-20 JP JP4127114A patent/JPH05326996A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5680178A (en) * | 1979-12-05 | 1981-07-01 | Mitsubishi Electric Corp | Gaas solar cell |
| JPS5975677A (ja) * | 1982-10-25 | 1984-04-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 太陽電池 |
| JPS6338267A (ja) * | 1986-08-01 | 1988-02-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ＧａＡｓ太陽電池とその製造方法 |
| JPS63261882A (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体素子 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08162659A (ja) * | 1994-12-06 | 1996-06-21 | Japan Energy Corp | 太陽電池 |
| KR20150014298A (ko) * | 2013-07-29 | 2015-02-06 | 엘지전자 주식회사 | 화합물 반도체 태양 전지 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2264787B1 (en) | High efficiency multi-junction solar cells | |
| JPS61502020A (ja) | ソ−ラ−セルと光検出器 | |
| CN114512551B (zh) | 一种基于p型硅基底的双面TOPCon光伏电池 | |
| JP3070912B2 (ja) | 太陽電池 | |
| JPS5988875A (ja) | 光電変換素子 | |
| US20230352603A1 (en) | Solar cell and photovoltaic module | |
| JPH05326996A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH05326995A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS60234381A (ja) | 太陽電池 | |
| JP3368854B2 (ja) | 太陽電池 | |
| CN114512552A (zh) | 一种基于n型硅基底的双面TOPCon光伏电池 | |
| JP2005005376A (ja) | 光起電力素子 | |
| JPH03285360A (ja) | 太陽電池 | |
| JP3103737B2 (ja) | 太陽電池素子 | |
| JPS58137263A (ja) | 太陽電池 | |
| JPH0415963A (ja) | 太陽電池 | |
| WO2023206980A1 (en) | Solar cell and photovoltaic module | |
| JPH07326786A (ja) | 結晶シリコン太陽電池 | |
| JPS6330789B2 (ja) | ||
| JPS628039B2 (ja) | ||
| CN209785961U (zh) | 晶体硅太阳能电池结构 | |
| JPH0230190B2 (ja) | ||
| JPH11121774A (ja) | ＧａＡｓ太陽電池 | |
| EP4289007A1 (en) | Solar cell and photovoltaic module | |
| JP3474891B2 (ja) | 光起電力装置の製造方法 |