JPH0548129A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
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- JPH0548129A JPH0548129A JP3209309A JP20930991A JPH0548129A JP H0548129 A JPH0548129 A JP H0548129A JP 3209309 A JP3209309 A JP 3209309A JP 20930991 A JP20930991 A JP 20930991A JP H0548129 A JPH0548129 A JP H0548129A
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- Japan
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- film
- type
- semiconductor layer
- amorphous silicon
- type semiconductor
- 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
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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
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 非晶質シリコンを母材とする光起電力装置で
生じる金属膜とｎ型非晶質シリコン間の合金化を防止し
得る光起電力装置を提供することを目的とする。 【構成】 ｐｉｎ接合を有する半導体から成る光起電力
装置において、ｎ型半導体層(3n)と金属膜(5)との間
に、水素を含有するｎ型ａ−ＳｉＮ膜(4)又はｎ型ａ−
ＳｉＣ膜を介在せしめる。
生じる金属膜とｎ型非晶質シリコン間の合金化を防止し
得る光起電力装置を提供することを目的とする。 【構成】 ｐｉｎ接合を有する半導体から成る光起電力
装置において、ｎ型半導体層(3n)と金属膜(5)との間
に、水素を含有するｎ型ａ−ＳｉＮ膜(4)又はｎ型ａ−
ＳｉＣ膜を介在せしめる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非晶質シリコンからな
る光起電力装置に関する。
る光起電力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の非晶質シリコンを母材と
する光起電力装置の素子構造図である。図中の(31)はガ
ラスや石英などの透光性絶縁基板、(32)は酸化インジュ
ウム錫などの透明導電膜、(33)は水素を含有した非晶質
シリコンを母材とする積層体で、これはｐ型非晶質シリ
コン(33p)と真性の非晶質シリコン(33i)、並びにｎ型非
晶質シリコン(33n)から成る。(34)はアルミニュウムや
クロム、チタンなどの金属膜である。
する光起電力装置の素子構造図である。図中の(31)はガ
ラスや石英などの透光性絶縁基板、(32)は酸化インジュ
ウム錫などの透明導電膜、(33)は水素を含有した非晶質
シリコンを母材とする積層体で、これはｐ型非晶質シリ
コン(33p)と真性の非晶質シリコン(33i)、並びにｎ型非
晶質シリコン(33n)から成る。(34)はアルミニュウムや
クロム、チタンなどの金属膜である。
【０００３】同図に示すように従来の光起電力装置で
は、ｎ型非晶質シリコン(33n)と金属膜(34)とが被着形
成されていたため、ｎ型非晶質シリコン(33n)は金属膜
(34)と容易に合金化されてしまう。この合金化が生じる
と、透光性絶縁基板(31)から入射した光が金属膜(34)で
効率よく反射されないこととなり光起電力装置としての
特性が低下する。
は、ｎ型非晶質シリコン(33n)と金属膜(34)とが被着形
成されていたため、ｎ型非晶質シリコン(33n)は金属膜
(34)と容易に合金化されてしまう。この合金化が生じる
と、透光性絶縁基板(31)から入射した光が金属膜(34)で
効率よく反射されないこととなり光起電力装置としての
特性が低下する。
【０００４】そこで、これに対する解決策として、ｎ型
非晶質シリコン(33n)と金属膜(34)との間にＩＴＯ（Ind
ium Tin Oxide）膜や酸化錫などの導電膜を介在させる
ことにより斯る合金化を防止する方法が採用されてい
る。この解決策に関しては、例えば特公昭６０−４１８
７８号に詳細に記載されている。
非晶質シリコン(33n)と金属膜(34)との間にＩＴＯ（Ind
ium Tin Oxide）膜や酸化錫などの導電膜を介在させる
ことにより斯る合金化を防止する方法が採用されてい
る。この解決策に関しては、例えば特公昭６０−４１８
７８号に詳細に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、これら導電
膜は、通常スパッタ法や電子ビーム蒸着法で形成される
ため、光起電力装置の母材である非晶質シリコンの一般
的な形成方法であるプラズマＣＶＤ法と連続してこれら
膜を形成させようとすると、いきおいプロセス装置の複
雑化と、工程数の増加を招いてしまう。
膜は、通常スパッタ法や電子ビーム蒸着法で形成される
ため、光起電力装置の母材である非晶質シリコンの一般
的な形成方法であるプラズマＣＶＤ法と連続してこれら
膜を形成させようとすると、いきおいプロセス装置の複
雑化と、工程数の増加を招いてしまう。
【０００６】また、これら導電膜は素子構造上、非晶質
シリコンを形成した後に形成することとなることから、
スパッタや電子ビームによる非晶質シリコンへの損傷も
発生する。
シリコンを形成した後に形成することとなることから、
スパッタや電子ビームによる非晶質シリコンへの損傷も
発生する。
【０００７】従って、これら導電膜によらないで斯る合
金化を防止することが必要である。
金化を防止することが必要である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明光起電力装置の特
徴とするところは、水素を含有した非晶質シリコンを母
材とする積層体中のｎ型半導体層と、金属膜との間に、
水素を含有するｎ型ａ−ＳｉＮ膜または、水素を含有す
るｎ型ａ−ＳｉＣ膜を介在せしめたことにある。
徴とするところは、水素を含有した非晶質シリコンを母
材とする積層体中のｎ型半導体層と、金属膜との間に、
水素を含有するｎ型ａ−ＳｉＮ膜または、水素を含有す
るｎ型ａ−ＳｉＣ膜を介在せしめたことにある。
【０００９】
【作用】水素を含有するｎ型ａ−ＳｉＮ膜（以下ｎ型ａ
−ＳｉＮ：Ｈ膜と称する）または、水素を含有するｎ型
ａ−ＳｉＣ膜（以下ｎ型ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜と称する）
は、光透過性及び導電性に優れているとともに金属膜と
の合金化が容易ではなく、従ってｎ型半導体層と金属膜
間での反射率の低下を引き起こさない。
−ＳｉＮ：Ｈ膜と称する）または、水素を含有するｎ型
ａ−ＳｉＣ膜（以下ｎ型ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜と称する）
は、光透過性及び導電性に優れているとともに金属膜と
の合金化が容易ではなく、従ってｎ型半導体層と金属膜
間での反射率の低下を引き起こさない。
【００１０】さらに、これら膜は、積層体の母材である
非晶質シリコンと同様のプラズマＣＶＤ法によって形成
できるものであることから、別異の形成装置を使用する
必要はなく、その積層体と連続して形成できる。
非晶質シリコンと同様のプラズマＣＶＤ法によって形成
できるものであることから、別異の形成装置を使用する
必要はなく、その積層体と連続して形成できる。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明光起電力装置を説明するため
の素子構造断面図である。図中の(1)は、ガラスからな
る透光性絶縁基板、(2)は酸化錫（膜厚約６０００Å）
の透明導電膜、(3)は水素を含有した非晶質シリコンを
母材とする積層体で、ｐ型非晶質シリコンカーバイド
（膜厚約１００Å）から成るｐ型半導体層(3p)と、真性
の非晶質シリコン（膜厚約５０００Å）からなる光電変
換層(3i)、並びにｎ型非晶質シリコン（膜厚約５００
Å）から成るｎ型半導体層(3n)によって構成される。
(4)は本発明装置の特徴であるｎ型ａ−ＳｉＮ：Ｈ膜、
(5)は銀からなる金属膜（膜厚約２０００Å）である。
の素子構造断面図である。図中の(1)は、ガラスからな
る透光性絶縁基板、(2)は酸化錫（膜厚約６０００Å）
の透明導電膜、(3)は水素を含有した非晶質シリコンを
母材とする積層体で、ｐ型非晶質シリコンカーバイド
（膜厚約１００Å）から成るｐ型半導体層(3p)と、真性
の非晶質シリコン（膜厚約５０００Å）からなる光電変
換層(3i)、並びにｎ型非晶質シリコン（膜厚約５００
Å）から成るｎ型半導体層(3n)によって構成される。
(4)は本発明装置の特徴であるｎ型ａ−ＳｉＮ：Ｈ膜、
(5)は銀からなる金属膜（膜厚約２０００Å）である。
【００１２】ｎ型ａ−ＳｉＮ：Ｈ膜(4)以外は従来周知
の膜である。このｎ型ａ−ＳｉＮ：Ｈ膜(4)の代表的な
形成条件として、プラズマＣＶＤ法の場合について表１
に示す。
の膜である。このｎ型ａ−ＳｉＮ：Ｈ膜(4)の代表的な
形成条件として、プラズマＣＶＤ法の場合について表１
に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】ｎ型ａ−ＳｉＮ：Ｈ膜(4)の膜厚は、再現
性及び光の透過率の点から約５Åから約５００Åの範囲
が好適であるが、実施例では約５０Åで行った。
性及び光の透過率の点から約５Åから約５００Åの範囲
が好適であるが、実施例では約５０Åで行った。
【００１５】表１の形成条件の場合の膜中のＮ／Ｓｉ比
は０．１５であった。
は０．１５であった。
【００１６】本例光起電力装置では、ｎ型ａ−ＳｉＮ：
Ｈ膜(4)を使用したことによって、金属膜(5)での反射率
が、使用しない場合の６０％から９０％へと向上した。
なお、この反射率の評価で使用した光の波長は７００ｎ
ｍである。
Ｈ膜(4)を使用したことによって、金属膜(5)での反射率
が、使用しない場合の６０％から９０％へと向上した。
なお、この反射率の評価で使用した光の波長は７００ｎ
ｍである。
【００１７】この反射率の向上は、ｎ型ａ−ＳｉＮ：Ｈ
膜(4)が金属膜(5)と合金化しないことによる。これにと
もない、光起電力装置としての光電変換効率は１１．４
％から１２％へと向上し、特に短絡電流が１７ｍＡ／ｃ
ｍ2から１８ｍＡ／ｃｍ2と大きくなった。
膜(4)が金属膜(5)と合金化しないことによる。これにと
もない、光起電力装置としての光電変換効率は１１．４
％から１２％へと向上し、特に短絡電流が１７ｍＡ／ｃ
ｍ2から１８ｍＡ／ｃｍ2と大きくなった。
【００１８】本発明光起電力装置ではｎ型ａ−ＳｉＮ：
Ｈ膜(4)が積層体(3)中のｎ型半導体層(3n)と同じ反応槽
内で、反応ガスを変えることのみで形成できることか
ら、プロセスの増加が生じず、又特性の再現性を高める
ことができる。
Ｈ膜(4)が積層体(3)中のｎ型半導体層(3n)と同じ反応槽
内で、反応ガスを変えることのみで形成できることか
ら、プロセスの増加が生じず、又特性の再現性を高める
ことができる。
【００１９】図２は本発明光起電力装置の他の実施例
で、素子構造断面図を示している。本例の特徴は、前述
した実施例と光の入射方向が異なる点であり、膜形成面
側からの入射光を光電変換することとなる。
で、素子構造断面図を示している。本例の特徴は、前述
した実施例と光の入射方向が異なる点であり、膜形成面
側からの入射光を光電変換することとなる。
【００２０】図中の(21)はセラミックやガラスなどから
なる基板、(22)は銀（膜厚約３０００Å）からなる金属
膜、(23)は本発明の特徴であるｎ型ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜
（膜厚約１００Å）、(24)は水素を含有した非晶質シリ
コンを母材とする積層体、この積層体(24)はｎ型非晶質
シリコン（膜厚約５００Å）からなるｎ型半導体層(24
n)と、真性の非晶質シリコン（膜厚約３０００Å）から
なる光電変換層(24i)と、ｐ型非晶質シリコンカーバイ
ド膜（膜厚約１００Å）からなるｐ型半導体層(24p)と
からなる。(25)はＩＴＯ膜（膜厚約１０００Å）からな
る透明導電膜である。
なる基板、(22)は銀（膜厚約３０００Å）からなる金属
膜、(23)は本発明の特徴であるｎ型ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜
（膜厚約１００Å）、(24)は水素を含有した非晶質シリ
コンを母材とする積層体、この積層体(24)はｎ型非晶質
シリコン（膜厚約５００Å）からなるｎ型半導体層(24
n)と、真性の非晶質シリコン（膜厚約３０００Å）から
なる光電変換層(24i)と、ｐ型非晶質シリコンカーバイ
ド膜（膜厚約１００Å）からなるｐ型半導体層(24p)と
からなる。(25)はＩＴＯ膜（膜厚約１０００Å）からな
る透明導電膜である。
【００２１】本例においても、本発明の特徴であるｎ型
ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜(23)以外は従来周知の膜である。ｎ型
ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜(23)の形成条件として、プラズマＣＶ
Ｄ法によって形成する場合の条件を表１に示している。
ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜(23)以外は従来周知の膜である。ｎ型
ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜(23)の形成条件として、プラズマＣＶ
Ｄ法によって形成する場合の条件を表１に示している。
【００２２】また、ｎ型ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜(23)の膜厚
は、約５Åから約５００Åの範囲が好適であるが、実施
例では約１００Åとした。尚、表１の形成条件での膜中
のＣ／Ｓｉ比は０．２となった。
は、約５Åから約５００Åの範囲が好適であるが、実施
例では約１００Åとした。尚、表１の形成条件での膜中
のＣ／Ｓｉ比は０．２となった。
【００２３】本例光起電力装置でも、ｎ型ａ−ＳｉＣ：
Ｈ膜の使用により、反射率は６０％から９０％に向上し
た。
Ｈ膜の使用により、反射率は６０％から９０％に向上し
た。
【００２４】更に、本例においてもｎ型ａ−ＳｉＣ：Ｈ
膜はｎ型半導体層(24n)と同様の反応槽で形成すること
ができるという利点を有している。
膜はｎ型半導体層(24n)と同様の反応槽で形成すること
ができるという利点を有している。
【００２５】尚、実施例では光入射方向によって、ｎ型
ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜とｎ型ａ−ＳｉＮ：Ｈ膜とを使い分け
たが、本発明では斯る使い分けは必ずしも必要ではな
く、これら膜はいずれの素子構造においても使用でき
る。
ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜とｎ型ａ−ＳｉＮ：Ｈ膜とを使い分け
たが、本発明では斯る使い分けは必ずしも必要ではな
く、これら膜はいずれの素子構造においても使用でき
る。
【００２６】
【発明の効果】本発明光起電力装置によれば、ｎ型ａ−
ＳｉＮ：Ｈ膜または、ｎ型ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜は、金属膜
と合金化せず、従ってｎ型半導体層と金属膜間での反射
率の低下を引き起こさない。
ＳｉＮ：Ｈ膜または、ｎ型ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜は、金属膜
と合金化せず、従ってｎ型半導体層と金属膜間での反射
率の低下を引き起こさない。
【００２７】さらに、これら膜は、積層体の母材である
非晶質シリコンと同様のプラズマＣＶＤ法によって形成
できるものであることから、新たな形成装置を使用する
ことが必要でなく、その積層体と連続して形成すること
可能である。
非晶質シリコンと同様のプラズマＣＶＤ法によって形成
できるものであることから、新たな形成装置を使用する
ことが必要でなく、その積層体と連続して形成すること
可能である。
【図１】本発明光起電力装置を説明するための素子構造
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明光起電力装置のその他の実施例の素子構
造断面図である。
造断面図である。
【図３】従来の光起電力装置の素子構造断面図である。
【符号の説明】 (3) …積層体 (3p)…ｐ型半
導体層 (3i)…光電変換層 (3n)…ｎ型半
導体層 (4) …ｎ型ａ−ＳｉＮ：Ｈ膜 (5) …金属膜
導体層 (3i)…光電変換層 (3n)…ｎ型半
導体層 (4) …ｎ型ａ−ＳｉＮ：Ｈ膜 (5) …金属膜
Claims (2)
- 【請求項１】 透光性基板上に形成された透明導電膜上
に、ｐ型半導体層と光電変換層とｎ型半導体層とをこの
順序で重畳形成されて成る、水素を含有した非晶質シリ
コンを母材とする積層体と、該積層体上に形成された金
属膜とを設けて成る光起電力装置に於て、前記ｎ型半導
体層と前記金属膜との間に、水素を含有するｎ型ａ−Ｓ
ｉＮ膜または、水素を含有するｎ型ａ−ＳｉＣ膜を介在
せしめたことを特徴とする光起電力装置。 - 【請求項２】 基板上に形成された金属膜上に、ｎ型半
導体層と光電変換層とｐ型半導体層とをこの順序で重畳
形成されて成る、水素を含有した非晶質シリコンを母材
とする積層体と、該積層体上に形成された透明導電膜と
を設けて成る光起電力装置において、前記金属膜と前記
ｎ型半導体層との間に、水素を含有するｎ型ａ−ＳｉＮ
膜または、水素を含有するｎ型ａ−ＳｉＣ膜を介在せし
めたことを特徴とする光起電力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3209309A JPH0548129A (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 光起電力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3209309A JPH0548129A (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 光起電力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0548129A true JPH0548129A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16570823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3209309A Pending JPH0548129A (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0548129A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009065217A (ja) * | 2008-12-22 | 2009-03-26 | Sharp Corp | 光電変換装置およびその製造方法 |
| WO2009131212A1 (ja) * | 2008-04-25 | 2009-10-29 | 株式会社アルバック | 太陽電池 |
| US7915520B2 (en) | 2004-03-24 | 2011-03-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof |
-
1991
- 1991-08-21 JP JP3209309A patent/JPH0548129A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7915520B2 (en) | 2004-03-24 | 2011-03-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof |
| WO2009131212A1 (ja) * | 2008-04-25 | 2009-10-29 | 株式会社アルバック | 太陽電池 |
| JPWO2009131212A1 (ja) * | 2008-04-25 | 2011-08-25 | 株式会社アルバック | 太陽電池 |
| JP2009065217A (ja) * | 2008-12-22 | 2009-03-26 | Sharp Corp | 光電変換装置およびその製造方法 |
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