JPH06101571B2 - 半導体装置 - Google Patents
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- JPH06101571B2 JPH06101571B2 JP58099246A JP9924683A JPH06101571B2 JP H06101571 B2 JPH06101571 B2 JP H06101571B2 JP 58099246 A JP58099246 A JP 58099246A JP 9924683 A JP9924683 A JP 9924683A JP H06101571 B2 JPH06101571 B2 JP H06101571B2
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L31/04—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
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- 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
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はPIN接合を少なくとも１つ有する光電変換装
置に関する。
置に関する。
また、この発明は光電変換をする際のＰまたはＮ型半導
体層と、それに密接する電極との接触に関する。
体層と、それに密接する電極との接触に関する。
従来光電変換装置として第１図にその縦断面図を示した
ものが知られている。かかる光電変換装置において、基
板（25）上に300〜2500Åの平均膜厚の凹凸表面を有す
るITO（26）、さらにその上面に酸化スズ（27）が200〜
500Åの平均膜厚で形成されている第１の電極が設けら
れている。さらにこの上面にＰ型半導体層（29）を約10
0Åの膜厚にSixC1-x（０＜ｘ＜１ ｘ≒0.2）で、さら
に約5000Åの厚さの非結晶質特に結晶化度の低くかつ水
素またはハロゲン元素が添加された珪素よりなるＩ型半
導体（30）、さらにこの上面に約300Åの厚さの微結晶
混合構造を有するＮ型半導体（31）よりなるPIN接合を
少なくとも１つ有する非単結晶半導体（40）が設けられ
ている。
ものが知られている。かかる光電変換装置において、基
板（25）上に300〜2500Åの平均膜厚の凹凸表面を有す
るITO（26）、さらにその上面に酸化スズ（27）が200〜
500Åの平均膜厚で形成されている第１の電極が設けら
れている。さらにこの上面にＰ型半導体層（29）を約10
0Åの膜厚にSixC1-x（０＜ｘ＜１ ｘ≒0.2）で、さら
に約5000Åの厚さの非結晶質特に結晶化度の低くかつ水
素またはハロゲン元素が添加された珪素よりなるＩ型半
導体（30）、さらにこの上面に約300Åの厚さの微結晶
混合構造を有するＮ型半導体（31）よりなるPIN接合を
少なくとも１つ有する非単結晶半導体（40）が設けられ
ている。
この半導体（40）上に、銀のごとき反射性金属（34）が
第２の電極として設けられている。
第２の電極として設けられている。
かかる光電変換装置においては、入射光（10）の第１の
電極での反射を防ぐことができ、変換効率の向上にきわ
めて優れている。その結果、AM1（100mW/cm2）の照射光
（10）により、変換効率8.3％（開放電圧0.86V,短絡電
流16.3mA/cm2,曲線因子0.63）を得ることができた。
電極での反射を防ぐことができ、変換効率の向上にきわ
めて優れている。その結果、AM1（100mW/cm2）の照射光
（10）により、変換効率8.3％（開放電圧0.86V,短絡電
流16.3mA/cm2,曲線因子0.63）を得ることができた。
かかる構造においては、入射光（10）のうち600nm以上
の長波長光（41）は5000ÅしかないＩ型半導体において
は十分吸収されない。その結果、裏面電極（34）との界
面に至り、再び反射（42）されて半導体層内に戻され
る。
の長波長光（41）は5000ÅしかないＩ型半導体において
は十分吸収されない。その結果、裏面電極（34）との界
面に至り、再び反射（42）されて半導体層内に戻され
る。
しかしこの場合、Ｎ型半導体層はＮ型用の不純物が多量
に混入しており、吸収係数の大きい非単結晶層が50〜70
％も存在しているため、ここでの２回の通過により光は
多量に失われてしまい、反射光（42）は弱くなってしま
うことが判明した。
に混入しており、吸収係数の大きい非単結晶層が50〜70
％も存在しているため、ここでの２回の通過により光は
多量に失われてしまい、反射光（42）は弱くなってしま
うことが判明した。
この発明は光電変換装置における基板に対し反射側即ち
裏面側電極（第２電極）近傍において、照射光のうちＩ
型半導体層にてホールおよび電子を発生しきれなかった
光を再び反射してＩ型半導体層内に導入することによ
り、効率の向上を図るものである。
裏面側電極（第２電極）近傍において、照射光のうちＩ
型半導体層にてホールおよび電子を発生しきれなかった
光を再び反射してＩ型半導体層内に導入することによ
り、効率の向上を図るものである。
この裏面での反射を促すためには、照射光が延べ２回通
過する裏面側に設けられているＰまたはＮ型の半導体層
の吸収係数を小さくすることがきわめて重要である。
過する裏面側に設けられているＰまたはＮ型の半導体層
の吸収係数を小さくすることがきわめて重要である。
かかる目的のため、このＰまたはＮ型半導体層を５〜10
0Åの結晶粒径を有する微結晶または100〜2000Åの結晶
粒径を有する多結晶構造（以下単に微結晶という）を
（110）面またはその近傍の結晶方位を有する特に繊維
構造を有せしめて設けることがきわめて重要である。か
かる微結晶構造とすることにより、このＰまたはＮ型半
導体層の光吸収係数を少なくできることが知られてい
る。
0Åの結晶粒径を有する微結晶または100〜2000Åの結晶
粒径を有する多結晶構造（以下単に微結晶という）を
（110）面またはその近傍の結晶方位を有する特に繊維
構造を有せしめて設けることがきわめて重要である。か
かる微結晶構造とすることにより、このＰまたはＮ型半
導体層の光吸収係数を少なくできることが知られてい
る。
しかしかかる微結晶化層をさらに十分に調べると、約50
％（30〜70％）の結晶と、他の約50％70〜30％）の非結
晶とが混合して存在していることがわかった。
％（30〜70％）の結晶と、他の約50％70〜30％）の非結
晶とが混合して存在していることがわかった。
上記課題を解決するために、本願発明は、被形成面上に
ＰまたはＮ型の凹凸表面を有する半導体被膜を有し、前
記凹凸表面の凸部は結晶成分よりなることを特徴とする
ものである。
ＰまたはＮ型の凹凸表面を有する半導体被膜を有し、前
記凹凸表面の凸部は結晶成分よりなることを特徴とする
ものである。
また本願発明は、絶縁性表面を有する基板上の導電膜よ
りなる第１の電極または導電性基板よりなる第１の電極
と、該電極上に少なくとも１つのPIN接合を有する非単
結晶半導体と、該半導体上に密接した第２の電極とより
なる半導体装置において、微結晶または多結晶性を有す
るＮまたはＰ型の半導体は凹凸表面を有し、かつ該凹凸
表面の凸部は結晶成分よりなるとともに前記凹凸表面上
に前記第２の電極を密接して設けたことを特徴とするも
のである。
りなる第１の電極または導電性基板よりなる第１の電極
と、該電極上に少なくとも１つのPIN接合を有する非単
結晶半導体と、該半導体上に密接した第２の電極とより
なる半導体装置において、微結晶または多結晶性を有す
るＮまたはＰ型の半導体は凹凸表面を有し、かつ該凹凸
表面の凸部は結晶成分よりなるとともに前記凹凸表面上
に前記第２の電極を密接して設けたことを特徴とするも
のである。
また上記構成において、凹凸表面の凸部は柱状または針
状を有する結晶よりなることを特徴とするものである。
状を有する結晶よりなることを特徴とするものである。
本発明は、ＰまたはＮ型、特にＮ型半導体層を光吸収の
低い結晶半導体を大部分として、ここでの光吸収損失を
少なくしたものである。
低い結晶半導体を大部分として、ここでの光吸収損失を
少なくしたものである。
さらにこの裏面電極での反射光（42）が、単にそのまま
垂直方向に反射させ厚さ分のみの光路長しかないのでは
なく、その２〜３倍も有するようにこのＮ型半導体と反
射性電極との界面を凹凸表面として乱反射せしめたもの
である。
垂直方向に反射させ厚さ分のみの光路長しかないのでは
なく、その２〜３倍も有するようにこのＮ型半導体と反
射性電極との界面を凹凸表面として乱反射せしめたもの
である。
ＰまたはＮ型の半導体層を構成する微結晶または多結晶
の層において特に非結晶成分（アモルファスまたは結晶
化度が20％以下の成分を示す）を概略除去し、このＰま
たはＮ型半導体層を結晶成分が大部分（70％以上好まし
くは90〜100％）とすることにより、この半導体層での
光吸収による損失を少なくできる。
の層において特に非結晶成分（アモルファスまたは結晶
化度が20％以下の成分を示す）を概略除去し、このＰま
たはＮ型半導体層を結晶成分が大部分（70％以上好まし
くは90〜100％）とすることにより、この半導体層での
光吸収による損失を少なくできる。
さらにかかる半導体層のうち、非結晶成分が30〜2000Å
のピッチを有するその表面を凹凸表面または繊維状また
は針状表面（以下単に凹凸表面という）にせしめ、この
界面において光を乱反射せしめ、結果として光路長を大
きくすることで、光吸収係数の低い600nm以上の長波長
光によって、ホール・電子対をＩ型半導体層にて発生せ
しめることができる。
のピッチを有するその表面を凹凸表面または繊維状また
は針状表面（以下単に凹凸表面という）にせしめ、この
界面において光を乱反射せしめ、結果として光路長を大
きくすることで、光吸収係数の低い600nm以上の長波長
光によって、ホール・電子対をＩ型半導体層にて発生せ
しめることができる。
またこの凹凸部にて半導体と電極とを密接せしめること
で、この接触面積を大きくし、ひいてはこの界面での接
触抵抗を減少させることにより光電交換装置としての曲
線因子の向上を図ることができる。
で、この接触面積を大きくし、ひいてはこの界面での接
触抵抗を減少させることにより光電交換装置としての曲
線因子の向上を図ることができる。
またこの凹凸表面に密接して、透光性導電膜を設け、さ
らにこの導電膜に密接して反射性金属を設けている。
らにこの導電膜に密接して反射性金属を設けている。
例えば、Ｎ型の凹凸表面に密接して酸化スズを10重量％
以下含む酸化インジューム（以下単にITOという）、ま
たはＰ型の凹凸表面に密接して酸化アンチモンを10重量
％以下含む酸化スズ（以下単に酸化スズまたはSnO2とい
う）を設け、これらの透光性導電膜に密接してアルミニ
ューム、銀または珪素が２％以下添加されたアルミニュ
ームを反射性金属）として設ける。
以下含む酸化インジューム（以下単にITOという）、ま
たはＰ型の凹凸表面に密接して酸化アンチモンを10重量
％以下含む酸化スズ（以下単に酸化スズまたはSnO2とい
う）を設け、これらの透光性導電膜に密接してアルミニ
ューム、銀または珪素が２％以下添加されたアルミニュ
ームを反射性金属）として設ける。
また、透光性導電膜を構成する酸素とＰまたはＮ型の半
導体とが反応すると、その界面に酸化珪素が作られて、
電気伝導度を減少させて長期信頼性を低下させてしま
う。しかしこの酸化は、非結晶半導体の珪素と酸素との
反応によって主として生じることが判明した。このた
め、本発明の如く、この透光性導電膜に密接するＰまた
はＮ型の半導体から非結晶質を除去し、結晶質とするこ
とにより、このＰまたはＮ型半導体と透光性導電膜との
界面に酸化珪素膜が作られることを防ぎ、ひいては長期
信頼性の向上を得ることができる。
導体とが反応すると、その界面に酸化珪素が作られて、
電気伝導度を減少させて長期信頼性を低下させてしま
う。しかしこの酸化は、非結晶半導体の珪素と酸素との
反応によって主として生じることが判明した。このた
め、本発明の如く、この透光性導電膜に密接するＰまた
はＮ型の半導体から非結晶質を除去し、結晶質とするこ
とにより、このＰまたはＮ型半導体と透光性導電膜との
界面に酸化珪素膜が作られることを防ぎ、ひいては長期
信頼性の向上を得ることができる。
以下に実施例を示す。
〔実施例１〕 第２図は本発明の光電変換装置の縦断面図である。
第２図（Ａ）において、透光性絶縁性基板（25）上に凹
凸表面を有するITOを平均膜厚で300〜300Å好ましくは5
00〜2000Åの厚さに設けた。このITOは電子ビーム蒸着
法を用い、表面温度を350℃以上好ましくは400〜500℃
で作製した。
凸表面を有するITOを平均膜厚で300〜300Å好ましくは5
00〜2000Åの厚さに設けた。このITOは電子ビーム蒸着
法を用い、表面温度を350℃以上好ましくは400〜500℃
で作製した。
かくすることにより、ピッチは300〜2000Åの大きさを
有し、上方よりは円形または楕円形を有する柱状すなわ
ち繊維状の凸部が成長により作られ、凹部と凸部の高低
差は200〜1000Åを有していた。
有し、上方よりは円形または楕円形を有する柱状すなわ
ち繊維状の凸部が成長により作られ、凹部と凸部の高低
差は200〜1000Åを有していた。
かかるITOを形成してしまった後、その上面をブロッキ
ング層として、酸化スズを平均膜厚にて100〜400Åの平
均厚さに電子ビーム蒸着法または光エネルギーにより励
起された電子ビーム蒸着法により形成した。かかるITO
−SnO2の２層膜上にＰ型の半導体をSixC1-x ０＜ｘ＜
１ ｘ≒0.2を公知のプラズマ気相法、フォトCVD法また
はフォト・プラズマ気相法により平均膜厚約100Åで形
成した。さらにその上面をＩ型半導体層をSiを主成分と
する非単結晶半導体により約0.5μの厚さに作製した。
この珪素は光をより吸収させ、電子・ホール対を発生さ
せるために結晶化率を20％以下または非結晶半導体とし
た。さらに電気的特性をより向上させるために、水素ま
たはハロゲン元素が添加された珪素中の不純物としての
酸素が１×1019cm-3以下好ましくは１×1018cm-9以下、
窒素５×1018cm-3以下好ましくは５×1017cm-3以下、リ
ン５×1016cm-3以下好ましくは５×1015cm-3以下に使用
ガスを純化して作製した。
ング層として、酸化スズを平均膜厚にて100〜400Åの平
均厚さに電子ビーム蒸着法または光エネルギーにより励
起された電子ビーム蒸着法により形成した。かかるITO
−SnO2の２層膜上にＰ型の半導体をSixC1-x ０＜ｘ＜
１ ｘ≒0.2を公知のプラズマ気相法、フォトCVD法また
はフォト・プラズマ気相法により平均膜厚約100Åで形
成した。さらにその上面をＩ型半導体層をSiを主成分と
する非単結晶半導体により約0.5μの厚さに作製した。
この珪素は光をより吸収させ、電子・ホール対を発生さ
せるために結晶化率を20％以下または非結晶半導体とし
た。さらに電気的特性をより向上させるために、水素ま
たはハロゲン元素が添加された珪素中の不純物としての
酸素が１×1019cm-3以下好ましくは１×1018cm-9以下、
窒素５×1018cm-3以下好ましくは５×1017cm-3以下、リ
ン５×1016cm-3以下好ましくは５×1015cm-3以下に使用
ガスを純化して作製した。
この珪素はシラン（SinH2n+2 ｎ≧１）または珪素のハ
ロゲン化物気体を用いて、プラズマ気相法、フォトCVD
法、フォト・プラズマ気相法により作製した。この時フ
ォトCVD法において、反応炉内に導入される反応性気体
は、珪化物気体がキャリアガスに対し10〜100％の濃度
を有するようにした。
ロゲン化物気体を用いて、プラズマ気相法、フォトCVD
法、フォト・プラズマ気相法により作製した。この時フ
ォトCVD法において、反応炉内に導入される反応性気体
は、珪化物気体がキャリアガスに対し10〜100％の濃度
を有するようにした。
次ぎにＮ型半導体層をＩ型半導体層と同様の手段例えば
プラズマ気相法によって作製した。しかしこの時に珪化
物気体／水素≒10〜20例えば10、PH/珪化物気体≒0.01
とし、微結晶または多結晶構造を有せしめるようにして
作製した。このＮ型半導体は光の吸収損失をより少なく
するため、すべて結晶性を有せしめることが好ましい。
しかし一般にプラズマCVD法等においては、微結晶構造
を有するＮ型半導体層は約50％が非結晶質（アモルファ
ス）であり、他の約50％が微結晶性を有しているにすぎ
ない。即ち各微結晶性を取り囲むごとくにして非結晶質
を有していることが判明した。
プラズマ気相法によって作製した。しかしこの時に珪化
物気体／水素≒10〜20例えば10、PH/珪化物気体≒0.01
とし、微結晶または多結晶構造を有せしめるようにして
作製した。このＮ型半導体は光の吸収損失をより少なく
するため、すべて結晶性を有せしめることが好ましい。
しかし一般にプラズマCVD法等においては、微結晶構造
を有するＮ型半導体層は約50％が非結晶質（アモルファ
ス）であり、他の約50％が微結晶性を有しているにすぎ
ない。即ち各微結晶性を取り囲むごとくにして非結晶質
を有していることが判明した。
このため本発明においてはこの微結晶Ｎ型半導体層を作
製してしまった後、同一反応炉にてさらに水素を多量に
導入し、珪化物気体／水素≒30〜50例えば35として被膜
作製を行った。するとかくのごとき多量の水素がプラズ
マ化されると、この活性プラズマが非結晶領域の半導体
層を選択的にエッチングしてしまう性質があることが判
明した。
製してしまった後、同一反応炉にてさらに水素を多量に
導入し、珪化物気体／水素≒30〜50例えば35として被膜
作製を行った。するとかくのごとき多量の水素がプラズ
マ化されると、この活性プラズマが非結晶領域の半導体
層を選択的にエッチングしてしまう性質があることが判
明した。
このようにすることにより、Ｎ型半導体層は従来の約50
％の結晶率から70〜100％の結晶のみとすることが可能
となった。さらにこの半導体上の電極に接する面には、
結晶層のみが主として露呈し、凹凸表面を有せしめるこ
とも可能となった。
％の結晶率から70〜100％の結晶のみとすることが可能
となった。さらにこの半導体上の電極に接する面には、
結晶層のみが主として露呈し、凹凸表面を有せしめるこ
とも可能となった。
この結晶化率の向上に加えて、形成されるＮ型半導体層
のうち、微結晶粒の周囲の非結晶成分のみを選択的に除
去するため、結果としてＮ型半導体層の微結晶粒の大き
さとピッチを有する凹凸表面を構成させることができ
た。
のうち、微結晶粒の周囲の非結晶成分のみを選択的に除
去するため、結果としてＮ型半導体層の微結晶粒の大き
さとピッチを有する凹凸表面を構成させることができ
た。
例えば平均200Åの粒径を有する繊維構造のＮ型半導体
は、その電気伝導度が10〜200（Ωcm）-1を有してい
る。またこの各結晶繊維のピッチ（各結晶間の距離）は
30〜2000Å例えば約400Åを有し、凹凸差が約200Åを有
していた。Ｎ型半導体層は最初平均約500Åの厚さを有
していたが、この厚さが微結晶質中の気相エッチングに
より平均約250Åとなった。
は、その電気伝導度が10〜200（Ωcm）-1を有してい
る。またこの各結晶繊維のピッチ（各結晶間の距離）は
30〜2000Å例えば約400Åを有し、凹凸差が約200Åを有
していた。Ｎ型半導体層は最初平均約500Åの厚さを有
していたが、この厚さが微結晶質中の気相エッチングに
より平均約250Åとなった。
かくの如くして、第２図（Ａ）に構成を示すＮ型の凹凸
表面を有する結晶半導体層を作製した。
表面を有する結晶半導体層を作製した。
さらに図面においては、Ｎ型半導体層に相性のよいITO
を電子ビーム蒸着法により平均50〜1500Å例えば1050Å
平均の厚さに形成し、その上面にアルミニュームを同様
に真空蒸着方法により作製した。
を電子ビーム蒸着法により平均50〜1500Å例えば1050Å
平均の厚さに形成し、その上面にアルミニュームを同様
に真空蒸着方法により作製した。
かくの如くにして１つのPIN接合を有する光電変換装置
を作り、1cm2（4mm×3cm＝1.05cm2）の面積にてAM1（10
0mW）の条件下にて効率を測定したところ、11.8％（開
放電圧0.88V,短絡電流18.8mA/cm2,曲線因子71％）を最
高効率として作ることができた。
を作り、1cm2（4mm×3cm＝1.05cm2）の面積にてAM1（10
0mW）の条件下にて効率を測定したところ、11.8％（開
放電圧0.88V,短絡電流18.8mA/cm2,曲線因子71％）を最
高効率として作ることができた。
加えて150℃での長期高温テストにおいて、2000時間に
てその曲線因子が69％になり、結果として効率も11.0％
を維持することができた。これは従来においては、2000
時間においては25〜30％も効率が低下（8.3％が6.2％に
低下）してしまったことに比べて、超高信頼性を有せし
めることができた。これはＮ型半導体とITOとの間での
リンガラスの発生を本発明構造が防ぐことができたこと
によるものである。
てその曲線因子が69％になり、結果として効率も11.0％
を維持することができた。これは従来においては、2000
時間においては25〜30％も効率が低下（8.3％が6.2％に
低下）してしまったことに比べて、超高信頼性を有せし
めることができた。これはＮ型半導体とITOとの間での
リンガラスの発生を本発明構造が防ぐことができたこと
によるものである。
また定エネルギー分光器にてその光感度を測定したとこ
ろ、600nm以上の長波長光に第１図の従来の構造に比べ
てきわめて高く応答しており、裏面において、Ｎ型半導
体層での光吸収損失が30％以上減少し、加えて反射光の
光波長（42）を乱反射により大きくすることができ、さ
らにＮ型半導体層とITOとの接触面積を３倍以上として
その接触抵抗を約1/3に減少させた。
ろ、600nm以上の長波長光に第１図の従来の構造に比べ
てきわめて高く応答しており、裏面において、Ｎ型半導
体層での光吸収損失が30％以上減少し、加えて反射光の
光波長（42）を乱反射により大きくすることができ、さ
らにＮ型半導体層とITOとの接触面積を３倍以上として
その接触抵抗を約1/3に減少させた。
〔実施例２〕 第２図（Ｂ）は本発明の他の実施例を示したものであ
る。
る。
図面においてアルミニューム箔（厚さ約50〜150μｍ）
の可曲性基板（36）の電極を陽極酸化をして絶縁性基板
（35）、（35）′を５〜20μｍの厚さに形成し、その基
板を用いた。
の可曲性基板（36）の電極を陽極酸化をして絶縁性基板
（35）、（35）′を５〜20μｍの厚さに形成し、その基
板を用いた。
この上面に第２図（Ｂ）と同様に凹凸表面を有するITO
（26）およびブロッキング層としての酸化スズ（27）を
構成し、下側の透光性導電膜（28）とした。この下側の
第１の電極に凹凸表面を有せしめるのは、第２図におい
て第２の電極とＮ型半導体層との接触面に凹凸表面を有
せしめたことと同様の効果を有する。
（26）およびブロッキング層としての酸化スズ（27）を
構成し、下側の透光性導電膜（28）とした。この下側の
第１の電極に凹凸表面を有せしめるのは、第２図におい
て第２の電極とＮ型半導体層との接触面に凹凸表面を有
せしめたことと同様の効果を有する。
さらに第２図（Ｂ）において、裏面の反射を促すため、
基板をアルミニュームの反射性金属としさらにその上面
の絶縁物（35）を第１の電極（28）と同様に透光性にす
ることにより、反射光による効率の向上を促している。
基板をアルミニュームの反射性金属としさらにその上面
の絶縁物（35）を第１の電極（28）と同様に透光性にす
ることにより、反射光による効率の向上を促している。
さらにこの透光性導電膜（28）上にＰ型半導体（29）、
Ｉ型半導体（30）、Ｎ型の微結晶半導体（33）よりなる
１つのPIN接合を有する非単結晶半導体を第２図（Ａ）
と同様に作製した。
Ｉ型半導体（30）、Ｎ型の微結晶半導体（33）よりなる
１つのPIN接合を有する非単結晶半導体を第２図（Ａ）
と同様に作製した。
この時この凹凸表面を有するＮ型微結晶半導体の凹凸表
面に密接して、平面膜厚300〜1800Å例えば500Åの厚さ
にITOを第２の電極（34）として作製した。
面に密接して、平面膜厚300〜1800Å例えば500Åの厚さ
にITOを第２の電極（34）として作製した。
入射光（10）により同様に1cm2（1.05cm2）の面積にて1
0.9％（開放電圧0.84V,短絡電流18.0mA/cm2,曲線因子72
％）を最高効率として得ることができた。
0.9％（開放電圧0.84V,短絡電流18.0mA/cm2,曲線因子72
％）を最高効率として得ることができた。
この第２図（Ｂ）の構造においても、ＰまたはＮ型の半
導体とそれに密接する透光性導電膜との間が凹凸表面を
有し、その接触面積が大きい。この凹凸表面による乱反
射が、600nm以上の長波長光のＩ型半導体層での光吸収
を促している。Ｎ型半導体層を微結晶または多結晶化す
ることにより、この半導体での光吸収損失を少なくでき
た。
導体とそれに密接する透光性導電膜との間が凹凸表面を
有し、その接触面積が大きい。この凹凸表面による乱反
射が、600nm以上の長波長光のＩ型半導体層での光吸収
を促している。Ｎ型半導体層を微結晶または多結晶化す
ることにより、この半導体での光吸収損失を少なくでき
た。
さらに入射光の反射率を下げることも、凹凸表面を有せ
しめることにより可能となった。
しめることにより可能となった。
これらの多くの特長が本発明構造の半導体層の特性を用
いることにより成就できたものと判断される。
いることにより成就できたものと判断される。
本発明により、凹凸表面の凸部を結晶成分で構成するこ
とができ、その結果半導体層での光吸収による損失を少
なくでき、かつ裏面電極で反射した光を乱反射せしめ、
また半導体層と電極との接触面積を大きくして接触抵抗
を減少させ、装置としての変換効率を向上させることが
できた。
とができ、その結果半導体層での光吸収による損失を少
なくでき、かつ裏面電極で反射した光を乱反射せしめ、
また半導体層と電極との接触面積を大きくして接触抵抗
を減少させ、装置としての変換効率を向上させることが
できた。
さらに装置として高い信頼性を有せしめることができ
た。
た。
以上の説明において、基板側よりの積層をＰ型半導体の
上にＩ型半導体、またその上に微結晶のＮ型半導体とし
たが、しかしその順序を逆にしても、またこの半導体を
PINPIN・・・PINと多接合構造として、その電極に密接
するＰまたはＮ型半導体を本発明構造とすることは同様
に有効である。
上にＩ型半導体、またその上に微結晶のＮ型半導体とし
たが、しかしその順序を逆にしても、またこの半導体を
PINPIN・・・PINと多接合構造として、その電極に密接
するＰまたはＮ型半導体を本発明構造とすることは同様
に有効である。
本発明の光電変換装置はその応用として、電力用太陽電
池のみならず、電卓、置き時計等小発電光センサ等に対
しても有効である。
池のみならず、電卓、置き時計等小発電光センサ等に対
しても有効である。
第１図は従来より知られた光電変換装置を示す。 第２図は本発明構造の光電変換装置の縦断面図を示す。
Claims (3)
- 【請求項１】被形成面上に微結晶または多結晶性を有す
るＰまたはＮ型の凹凸表面を有する半導体被膜を有し、
前記凹凸表面の凸部は結晶成分よりなることを特徴とす
る半導体装置。 - 【請求項２】絶縁性表面を有する基板上の導電膜よりな
る第１の電極または導電性基板よりなる第１の電極と、
該電極上に少なくとも１つのPIN接合を有する非単結晶
半導体と、該半導体上に密接した第２の電極とよりなる
半導体装置において、 微結晶または多結晶性を有するＮまたはＰ型の半導体は
凹凸表面を有し、かつ該凹凸表面の凸部は結晶成分より
なるとともに前記凹凸表面上に前記第２の電極を密接し
て設けたことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第２項において、凹凸表面
の凸部は柱状または針状を有する結晶よりなることを特
徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58099246A JPH06101571B2 (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58099246A JPH06101571B2 (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59224183A JPS59224183A (ja) | 1984-12-17 |
| JPH06101571B2 true JPH06101571B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=14242338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58099246A Expired - Lifetime JPH06101571B2 (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101571B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6268253U (ja) * | 1985-10-19 | 1987-04-28 | ||
| JPS62193287A (ja) * | 1986-02-20 | 1987-08-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 非晶質光起電力装置 |
| JPH0453427U (ja) * | 1990-09-14 | 1992-05-07 | ||
| JP5185207B2 (ja) | 2009-02-24 | 2013-04-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | フォトダイオードアレイ |
| JP5185206B2 (ja) | 2009-02-24 | 2013-04-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体光検出素子 |
| JP5185205B2 (ja) | 2009-02-24 | 2013-04-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体光検出素子 |
| JP5185208B2 (ja) * | 2009-02-24 | 2013-04-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | フォトダイオード及びフォトダイオードアレイ |
| JP5185236B2 (ja) * | 2009-02-24 | 2013-04-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | フォトダイオードの製造方法及びフォトダイオード |
| JP5185157B2 (ja) * | 2009-02-25 | 2013-04-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | フォトダイオードの製造方法及びフォトダイオード |
| JP5363222B2 (ja) * | 2009-07-13 | 2013-12-11 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体光検出素子及び半導体光検出素子の製造方法 |
| JP5961332B2 (ja) * | 2009-09-17 | 2016-08-02 | サイオニクス、エルエルシー | 感光撮像素子および関連方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55108780A (en) * | 1979-02-14 | 1980-08-21 | Sharp Corp | Thin film solar cell |
| JPS571272A (en) * | 1980-06-02 | 1982-01-06 | Fuji Electric Co Ltd | Manufacture of amorphous silicon solar cell |
| JPS57160174A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-02 | Hitachi Ltd | Thin film solar battery |
| JPS5857756A (ja) * | 1981-10-01 | 1983-04-06 | Agency Of Ind Science & Technol | 非晶質太陽電池 |
-
1983
- 1983-06-03 JP JP58099246A patent/JPH06101571B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55108780A (en) * | 1979-02-14 | 1980-08-21 | Sharp Corp | Thin film solar cell |
| JPS571272A (en) * | 1980-06-02 | 1982-01-06 | Fuji Electric Co Ltd | Manufacture of amorphous silicon solar cell |
| JPS57160174A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-02 | Hitachi Ltd | Thin film solar battery |
| JPS5857756A (ja) * | 1981-10-01 | 1983-04-06 | Agency Of Ind Science & Technol | 非晶質太陽電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59224183A (ja) | 1984-12-17 |
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