JPH0564869B2 - - Google Patents

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JPH0564869B2
JPH0564869B2 JP60214226A JP21422685A JPH0564869B2 JP H0564869 B2 JPH0564869 B2 JP H0564869B2 JP 60214226 A JP60214226 A JP 60214226A JP 21422685 A JP21422685 A JP 21422685A JP H0564869 B2 JPH0564869 B2 JP H0564869B2
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JP
Japan
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transparent electrode
sno
film
amorphous semiconductor
solar cell
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JP60214226A
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JPS6273782A (ja
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Toshio Mishuku
Yukiko Fujimaki
Hideyo Iida
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Taiyo Yuden Co Ltd
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Taiyo Yuden Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1884Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 この発明は、ソーダライムガラス基板の上に設
けられた非晶質半導体太陽電池に関する。 〔従来の技術〕 非晶質半導体太陽電池は、第3図で示されたよ
うに、ソーダライムガラス基板1の表面を、1000
Å程度の厚さのSiO2膜からなるコーテイング膜
2で覆つた後、この上に透明電極3、P型、I
型、N型の非晶質半導体層4及び背面電極5を順
次設けて作られている。例えば、上記コーテイン
グ膜2の上にSnO2膜からなる透明電極3、非晶
質シリコン層からなる非晶質半導体層4及びアル
ミニウム膜からなる背面電極5を順次設けて作ら
れた太陽電池にあつて、透明電極3の厚みが0.4μ
m前後の場合、同電極3の比抵抗は6×10-4〜5
×10-3Ωcm、波長550nmにおける光の透過率は、
80〜90%であり、初期変換効率は8%前後であ
る。 〔考案が解決しようとする問題点〕 上記非晶質半導体太陽電池において、ソーダラ
イムガラス基板1の表面にコーテイング膜2を施
さず、直に透明電極3を設けた場合、透明電極3
の抵抗値が高くなり、その光の透過率が低下す
る。また、これに伴つて太陽電池の変換効率も低
下する。 例えば、ソーダライムガラス基板1の上に、直
に透明電極3、非晶質半導体層4及び背面電極5
を設けて作られた上記と同様の太陽電池の場合、
透明電極3の比抵抗は、5×10-3Ωcm以上とな
り、光の透過率も、上記のものに比べて5〜10%
低くなる。 この発明は、従来の非晶質半導体太陽電池にお
ける上記の問題点を解決するためなされたもの
で、ソーダライムガラス基板1の表面にコーテイ
ング膜を施さず、同基板1の上に直に透明電極3
を設けて構成された非晶質半導体太陽電池につい
て、従来のものと同等の特性が得られるようにす
ることを目的とする。 〔問題を解決するための手段〕 以下、この発明の構成を第1図の符号を引用し
ながら説明すると、この発明による非晶質半導体
太陽電池は、ソーダライムガラス基板11の表面
にSiO2膜等のコーテイング膜を施すことなく、
その上に直に透明電極13を設け、この上に非晶
質半導体層14及び背面電極15を設けて構成さ
れたものである。そして上記透明電極13は、
Snに対してFが1〜3at.%含有されたソーダライ
ムガラス基板11側のSnO2膜13aと、Snに対
してSn、Pの少なくとも一方が1〜3at.%含有さ
れた非晶質半導体層14側のSnO2膜13bとか
らなる。 〔実施例〕 次にこの発明の実施例について説明する。 実施例 1 水150c.c.に、エチルアルコールを10c.c.、
SnCl4・5H2Oを25g及びNH4Fを5.29g溶解した
原料液と、水150c.c.に、エチルアルコールを10c.c.、
SnCl4・5H2Oを25g、SbCl3を0.32g及びHClを
2c.c.溶解した原料液を作つた。ソーダライムガラ
ス基板11をホツトプレート上で420℃に加熱し
たまゝ、この片面に前者の原料液をスプレーし、
Snに対してFが約2at.%含まれた厚み約0.1μmの
SnO2被膜13aを設けた。続いて、このSnO2
膜13aの上から後者の原料液をスプレーし、
Snに対してSbが約1at.%含まれた厚み約0.3μmの
SnO2被膜13bを設けた。 こうして設けられたSnO2被膜13aと同13
bからなる透明電極の厚みは0.4μmであり、その
シート抵抗は、25Ω/□、波長550nmにおける光
の平均透過率は、87.6%であつた。 なお、シート抵抗は、4端子法により、透明電
極13の上の2点間に一定電流を有し、その間の
一定区間(距離0.5mm)での電圧降下値をもとに
求めた。また、光の平均透過率は、次の方法で求
めた。まず、透明電極13が設けられたソーダラ
イムガラス基板11と、透明電極13が設けられ
ていない同じ厚みの基準となるガラス板とに光を
通過させ、光の波長を変えながら、通過光の光量
の比を求め、これから第2図のようなグラフを描
く。次に、このグラフから、点線で示されたよう
な最大透過率と最小透過率の曲線を求め、これら
の曲線から、光の波長550nmにおける最大透過
率Tmaxと最小透過率Tminを求める。そして、
これらの中間値を平均透過率として算出した。 さらに、上記透明電極13の上に、非晶質半導
体層14として、それぞれ厚み120Å、5000Å、
300ÅのP型、I型、N型からなる非晶質シリコ
ン層を設けた。続いて、この上にアルミニウムを
真空蒸着して背面電極15を設け、面積0.16cm2
非晶質シリコン太陽電池を構成した。 この太陽電池の初期変換効率は8.1%であつた。 実施例 2 水150c.c.に、エチルアルコールを10c.c.、
SnCl4・5H2Oを25g及びNH4Fを2.64g溶解した
原料液と、水150c.c.に、エチルアルコールを10c.c.、
SnCl4・5H2Oを25g、SbCl3を0.64g及びHClを
2c.c.溶解した原料液を使用し、上記実施例と同様
にして、ソーダライムガラス基板11の上に、
Snに対してFが約1at.%含まれた厚み約0.1μmの
SnO2被膜13aと、Snに対してSbが約2at.%含
まれた厚み約0.3μmのSnO2被膜13bとからな
る厚み0.4μmの透明電極13を作つた。さらに、
この上に上記実施例と同様の非晶質半導体層14
と背面電極15を設け、非晶質シリコン太陽電池
を作つた。 この実施例において、透明電極13のシート抵
抗は、32Ω/□、その平均透過率は、85.0%であ
つた。また、太陽電池の初期変換効率は、8.1%
であつた。 実施例 3 水150c.c.に、エチルアルコールを10c.c.、
SnCl4・5H2Oを25g及びNH4Fを7.59g溶解した
原料液と、水150c.c.に、エチルアルコールを10c.c.、
SnCl4・5H2Oを25g、SbCl3を0.96g及びHClを
2c.c.溶解した原料液を使用し、上記実施例と同様
にして、ソーダライムガラス基板11の上に、
Snに対してFが約3at.%含まれた厚み約0.1μmの
SnO2被膜13aと、Snに対してSbが約3at.%含
まれた厚み約0.3μmのSnO2被膜13bとからな
る厚み0.4μmの透明電極13を作つた。さらに、
この上に上記実施例と同様の非晶質半導体層14
と背面電極15を設け、非晶質シリコン太陽電池
を作つた。 この実施例において、透明電極13のシート抵
抗は、20Ω/□、その平均透過率は、84.5%であ
つた。また、太陽電池の初期変換効率は、8.2%
であつた。 実施例 4 水150c.c.に、エチルアルコールを10c.c.、
SnCl4・5H2Oを25g及びNH4Fを5.29g溶解した
原料液と、水150c.c.に、エチルアルコールを10c.c.、
SnCl4・5H2Oを25g及びPCl5を1.3g溶解した原
料液を使用し、上記実施例と同様にして、ソーダ
ライムガラス基板11の上に、Snに対してFが
約2at.%含まれた厚み約0.1μmのSnO2被膜13a
と、Snに対してPが約2.5at.%含まれた厚み約
0.3μmのSnO2被膜13bとからなる厚み0.4μmの
透明電極13を作つた。さらに、この上に上記実
施例と同様の非晶質半導体層14と背面電極15
を設け、非晶質シリコン太陽電池を作つた。 この実施例において、透明電極13のシート抵
抗は、26Ω/□、その平均透過率は、85.0%であ
つた。また、太陽電池の初期変換効率は、8.1%
であつた。 実施例 5 水150c.c.に、エチルアルコールを10c.c.、
SnCl4・5H2Oを25g及びNH4Fを5.29g溶解した
原料液と、水150c.c.に、エチルアルコールを10c.c.、
SnCl4・5H2Oを25g及びPCl5を0.52g溶解した原
料液を使用し、上記実施例と同様にして、ソーダ
ライムガラス基板11の上に、Snに対してFが
約2at.%含まれた厚み約0.1μmのSnO2被膜13a
と、Snに対してPが約1at.%含まれた厚み約0.3μ
mのSnO2被膜13bとからなる厚み0.4μmの透
明電極13を作つた。さらに、この上に上記実施
例と同様の非晶質半導体層14と背面電極15を
設け、非晶質シリコン太陽電池を作つた。 この実施例において、透明電極13のシート抵
抗は、29Ω/□、その平均透過率は、87.0%であ
つた。また、太陽電池の初期変換効率は、8.0%
であつた。 実施例 6 水150c.c.に、エチルアルコールを10c.c.、
SnCl4・5H2Oを25g及びNH4Fを2.64g溶解した
原料液と、水150c.c.に、エチルアルコールを10c.c.、
SnCl4・5H2Oを25g及びPCl5を0.52g溶解した原
料液を使用し、上記実施例と同様にして、ソーダ
ライムガラス基板11の上に、Snに対してFが
約1at.%含まれた厚み約0.1μmのSnO2被膜13a
と、Snに対してPが約1at.%含まれた厚み約0.3μ
mのSnO2被膜13bとからなる厚み0.4μmの透
明電極13を作つた。さらに、この上に上記実施
例と同様の非晶質半導体層14と背面電極15を
設け、非晶質シリコン太陽電池を作つた。 この実施例において、透明電極13のシート抵
抗は、38Ω/□、その平均透過率は、88.0%であ
つた。また、太陽電池の初期変換効率は、8.0%
であつた。 実施例 7 水150c.c.に、エチルアルコールを10c.c.、
SnCl4・5H2Oを25g、NH4Fを2.65g、SbCl3
0.48g及びHClを2c.c.溶解した原料液と、水150
c.c.に、エチルアルコールを10c.c.、SnCl4・5H2O
を25g、SbCl3を0.64g及びHClを2c.c.溶解した
原料液を使用し、上記実施例と同様にして、ソー
ダライムガラス基板11の上に、Snに対してF
が約1at.%、Sbが約3at.%含まれた厚み約0.1μm
のSnO2被膜13aと、Snに対してSbが約2at.%
含まれた厚み約0.3μmのSnO2被膜13bとから
なる厚み0.4μmの透明電極13を作つた。さら
に、この上に上記実施例と同様の非晶質半導体層
14と背面電極15を設け、非晶質シリコン太陽
電池を作つた。 この実施例において、透明電極13のシート抵
抗は、34Ω/□、その平均透過率は、84.5%であ
つた。また、太陽電池の初期変換効率は、8.2%
であつた。 実施例 8 水150c.c.に、エチルアルコールを10c.c.、
SnCl4・5H2Oを25g、NH4Fを5.29g及びHBrを
3c.c.溶解した原料液と、水150c.c.に、エチルアル
コールを10c.c.、SnCl4・5H2Oを25g及びPCl5
0.5g溶解した原料液を使用し、上記実施例と同
様にして、ソーダライムガラス基板11の上に、
Snに対してFが約2at.%、Brが約0.6at.%含まれ
た厚み約0.1μmのSnO2被膜13aと、Snに対し
てPが約1at.%含まれた厚み約0.3μmのSnO2被膜
13bとからなる厚み0.4μmの透明電極13を作
つた。さらに、この上に上記実施例と同様の非晶
質半導体層14と背面電極15を設け、非晶質シ
リコン太陽電池を作つた。 この実施例において、透明電極13のシート抵
抗は、24Ω/□、その平均透過率は、88.5%であ
つた。また、太陽電池の初期変換効率は、8.1%
であつた。 以上の結果をまとめると、下表の通りである。
〔発明の効果〕
以上説明した通り、この発明によれば、ソーダ
ライムガラス基板11の表面にSiO2膜のコーテ
イング膜を施さず、この上に直に透明電極13を
設けて構成された非晶質半導体太陽電池におい
て、従来課題となつていた、透明電極13の抵抗
値の増大、透過率の低下といつた問題が解消され
る。これによつて、ソーダライムガラス基板の表
面にコーテイング膜を施す必要がなくなるという
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の実施例を示す非晶質半導
体太陽電池の概念図、第2図は透明電極の光の透
過率の光の波長との関係を示すグラフ、第3図は
非晶質半導体太陽電池の従来例を示す概念図であ
る。 11……ソーダライムガラス基板、13……透
明電極、13a,13b……SnO2膜、14……
非晶質半導体層、15……背面電極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ソーダライムガラス基板の11上に、透明電
    極13、非晶質半導体層14、背面電極15が順
    次設けられた非晶質半導体太陽電池において、ソ
    ーダライムガラス基板11の上に直に透明電極1
    3が設けられ、この透明電極13が、Snに対し
    てFが1〜3at.%含有されたソーダライムガラス
    基板11側のSnO2膜13aと、Snに対してSn、
    Pの少なくとも一方が1〜3at.%含有された非晶
    質半導体層14側のSnO2膜13bとからなるこ
    とを特徴とする非晶質半導体太陽電池。 2 Fを1〜3at.%含有したSnO2膜13aが、
    Sb、Brの少なくとも一方を0.5〜3at.%含有して
    いる特許請求の範囲第1項記載の非晶質半導体太
    陽電池。
JP60214226A 1985-09-27 1985-09-27 非晶質半導体太陽電池 Granted JPS6273782A (ja)

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CN111656538B (zh) 2018-01-29 2023-10-27 株式会社东芝 太阳能电池、多结型太阳能电池、太阳能电池模块及太阳光发电系统

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