JPH0613639A - Photovoltaic device - Google Patents

Photovoltaic device

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JPH0613639A
JPH0613639A JP4166329A JP16632992A JPH0613639A JP H0613639 A JPH0613639 A JP H0613639A JP 4166329 A JP4166329 A JP 4166329A JP 16632992 A JP16632992 A JP 16632992A JP H0613639 A JPH0613639 A JP H0613639A
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JP
Japan
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photovoltaic device
silicon
amorphous silicon
amorphous
insulating
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Application number
JP4166329A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Noguchi
繁 能口
Hiroshi Iwata
浩志 岩多
Keiichi Sano
景一 佐野
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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    • Y02E10/548Amorphous silicon PV cells

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress carrier recombination created in a boundary between insulating amorphous material which passivates crystalline silicon and the crystalline silicon. CONSTITUTION:Amorphous silicon layers (4) and (7) are provided in the boundaries between crystalline silicon layers (1) and (2) and insulating amorphous material layers (3) and (6).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光エネルギーを電気エ
ネルギーに変換する光起電力装置に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a photovoltaic device for converting light energy into electric energy.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光起電力装置では素子特性の安定
化のため、その光起電力装置を構成する半導体材料を絶
縁膜で被覆する、所謂パッシベーションが施されてい
る。通常、このパッシベーションに使用される絶縁膜を
パッシベーション膜と称されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, so-called passivation has been carried out in a photovoltaic device, in order to stabilize element characteristics, that a semiconductor material constituting the photovoltaic device is covered with an insulating film. Usually, the insulating film used for this passivation is called a passivation film.

【0003】図3は、従来例光起電力装置の素子構造図
である。図中の(31)はp型の多結晶シリコン、(32)はp
型の多結晶シリコン(31)との接合により光電変換機能を
呈するn型の多結晶シリコン、(33)はn型の多結晶シリ
コン(32)上に形成された金属材料から成る、光入射側の
集電極、(34)はp型の多結晶シリコン(31)に被着形成さ
れた裏面電極、(35)はn型の多結晶シリコン(32)の表面
に集電極(33)をも覆うように被覆された、窒化シリコ
ン、非晶質シリコンカーバイドあるいは酸化シリコン等
からなる絶縁性非晶質材料で、これがパッシベーション
膜である。
FIG. 3 is a diagram showing the element structure of a conventional photovoltaic device. In the figure, (31) is p-type polycrystalline silicon, (32) is p
N-type polycrystalline silicon exhibiting a photoelectric conversion function by being joined to the n-type polycrystalline silicon (31), and (33) made of a metal material formed on the n-type polycrystalline silicon (32). Collector electrode, (34) a back electrode deposited on the p-type polycrystalline silicon (31), and (35) covering the collector electrode (33) on the surface of the n-type polycrystalline silicon (32). An insulating amorphous material made of silicon nitride, amorphous silicon carbide, silicon oxide, or the like coated as described above is a passivation film.

【0004】斯るパッシベーション膜を形成することに
よって、光起電力装置の主構成材料であるn型の多結晶
シリコン(32)の表面が大気に晒されてしまうのを防止す
ることができる。このことは、その表面が大気に晒され
ることによって生ずるキャリアの表面再結合を抑制する
ことができる。
By forming such a passivation film, it is possible to prevent the surface of the n-type polycrystalline silicon (32), which is the main constituent material of the photovoltaic device, from being exposed to the atmosphere. This can suppress surface recombination of carriers caused by exposure of the surface to the atmosphere.

【0005】この様な絶縁性非晶質材料を設けた光起電
力装置に関する文献としては、たとえば「Conference r
ecord of the 21st IEEE PVSC(1990) p.678〜680」等が
ある。
[0005] As a document relating to a photovoltaic device provided with such an insulating amorphous material, for example, "Conference r
ecord of the 21st IEEE PVSC (1990) p.678-680 ”.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、前記従来例
光起電力装置のようにそもそも絶縁性非晶質材料(35)を
パッシベーション膜として用いても、その絶縁性非晶質
材料そのものが、被覆される多結晶や単結晶シリコン
(以下結晶系シリコンと称する)とは異なった結晶構
造、所謂ランダムな結晶構造を有するものであることか
ら、斯る結晶構造の相違に基づく、その絶縁性非晶質材
料(35)とシリコン(32)との界面におけるキャリア再結合
が生じてしまうこととなる。
However, even if the insulating amorphous material (35) is used as the passivation film in the first place as in the conventional photovoltaic device, the insulating amorphous material itself is covered. Since it has a crystal structure different from that of polycrystalline or single crystal silicon (hereinafter referred to as crystalline silicon), that is, a so-called random crystal structure, its insulating amorphous structure is based on the difference in the crystal structure. Carrier recombination will occur at the interface between the quality material (35) and silicon (32).

【0007】特に、再結合により消失するキャリアが光
によって生成されたキャリアである場合にあっては、再
結合によって消失すると光電流としての外部取り出し量
が減少し、結果として光電変換効率の低下を招くことと
なる。
In particular, in the case where the carriers lost by recombination are carriers generated by light, the loss due to recombination reduces the amount of external extraction as photocurrent, resulting in a decrease in photoelectric conversion efficiency. Will be invited.

【0008】[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、光電変換機能を呈する半導体接合を
備えた結晶系シリコンと、絶縁性非晶質材料との界面
に、非晶質シリコンを介挿せしめたことにあり、また一
導電型結晶系シリコンと真性の非晶質シリコンと他導電
型非晶質シリコンとから構成された光電変換機能を呈す
る半導体接合を備えた光起電力装置に於いて、上記一導
電型結晶系シリコンと上記真性の非晶質シリコンとの界
面の一部に、非晶質シリコンと絶縁性非晶質材料とから
成る積層体を介挿せしめたことにある。
The photovoltaic device of the present invention is characterized in that the amorphous silicon is formed at the interface between crystalline silicon having a semiconductor junction exhibiting a photoelectric conversion function and an insulating amorphous material. And has a semiconductor junction having a photoelectric conversion function, which is composed of crystalline silicon of one conductivity type, intrinsic amorphous silicon, and amorphous silicon of another conductivity type. In a power device, a laminated body made of amorphous silicon and an insulating amorphous material is inserted at a part of the interface between the one conductivity type crystalline silicon and the intrinsic amorphous silicon. Especially.

【0009】[0009]

【作用】本発明光起電力装置によれば、絶縁性非晶質材
料と結晶系シリコンとの界面に非晶質シリコンを介挿せ
しめることにより、その界面におけるキャリア再結合を
低減することができる。
According to the photovoltaic device of the present invention, the recombination of carriers at the interface can be reduced by inserting the amorphous silicon at the interface between the insulating amorphous material and the crystalline silicon. .

【0010】これは、従来の絶縁性非晶質材料と結晶系
シリコンとではそれら各々の格子定数に大きな隔たりが
あることに因り、これらを直接接触させたならばその界
面に多くのキャリア再結合中心が生成することとなり、
たとえ多くの光生成キャリアがこの結晶系シリコン内に
発生しても、その再結合中心によって多くの光生成キャ
リアが消失してしまう。
This is because the conventional insulating amorphous material and crystalline silicon have large gaps in their respective lattice constants, and if they are brought into direct contact with each other, many carrier recombination occurs at the interface. The center will be generated,
Even if a large amount of photogenerated carriers are generated in this crystalline silicon, the recombination centers thereof cause the disappearance of many photogenerated carriers.

【0011】これに対して、本発明光起電力装置にあっ
ては、絶縁性非晶質材料と結晶系シリコンとの双方に比
較的近似した格子定数を有する非晶質シリコンをこれら
の接触界面に介挿させることによって、飛躍的にキャリ
ア再結合を抑制することが可能となる。
On the other hand, in the photovoltaic device of the present invention, amorphous silicon having a lattice constant relatively close to both of the insulating amorphous material and crystalline silicon is used as the contact interface between them. It is possible to dramatically suppress the carrier recombination by inserting the carrier into the carrier.

【0012】また、本発明光起電力装置では、上記一導
電型結晶系シリコンと上記真性の非晶質シリコンとの界
面の一部に、非晶質シリコンと絶縁性非晶質材料との積
層体を介挿せしめることにより、この絶縁性非晶質材料
は上記一導電型結晶系シリコンのためのパッシベーショ
ン膜として機能すると共に、該非晶質シリコンは上記真
性の非晶質シリコンと絶縁性非晶質材料間でのキャリア
再結合を低減する機能を担うこととなる。
In the photovoltaic device of the present invention, the amorphous silicon and the insulating amorphous material are laminated on a part of the interface between the one conductivity type crystalline silicon and the intrinsic amorphous silicon. By inserting the body, the insulating amorphous material functions as a passivation film for the one-conductivity-type crystalline silicon, and the amorphous silicon is separated from the intrinsic amorphous silicon and insulating amorphous. It plays the role of reducing carrier recombination between quality materials.

【0013】とりわけ、その積層体を上記界面に介挿せ
しめることにより、たとえ光起電力装置であっても潜在
的に有する、ダイオード特性としての順方向電流を低減
させることができる。
In particular, by inserting the laminated body at the interface, it is possible to reduce the forward current, which is a characteristic of the diode, that is potentially possessed even by the photovoltaic device.

【0014】[0014]

【実施例】図1は、本発明光起電力装置の第1の実施例
の素子構造図である。図中の(1)は、p型の多結晶シリ
コン、(2)はこのp型多結晶シリコン(1)との半導体接合
により光電変換機能を呈するn型の多結晶シリコン、
(3)は非晶質シリコンカーバイド(膜厚約700Å)か
らなるパッシベーション膜として機能する絶縁性非晶質
材料、(4)は本発明の特徴である真性の非晶質シリコン
(膜厚約50Å)で絶縁性非晶質材料(3)とn型多結晶
シリコン(2)との界面に介挿されている。(5)は非晶質シ
リコン(4)と絶縁性非晶質材料(3)の開口部に設けられた
銀を主成分とする金属材料から成る集電極である。本実
施例はこの集電極(5)側からの光を利用するものである
が、裏面側にも本発明の特徴である非晶質シリコンを使
用している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a device structure diagram of a first embodiment of a photovoltaic device of the present invention. In the figure, (1) is p-type polycrystalline silicon, (2) is n-type polycrystalline silicon that exhibits a photoelectric conversion function by a semiconductor junction with this p-type polycrystalline silicon (1),
(3) is an insulating amorphous material that functions as a passivation film made of amorphous silicon carbide (film thickness of about 700Å), and (4) is intrinsic amorphous silicon (film thickness of about 50Å) which is a feature of the present invention. ) Is inserted at the interface between the insulating amorphous material (3) and the n-type polycrystalline silicon (2). Reference numeral (5) is a collector electrode made of a metal material containing silver as a main component, which is provided in the openings of the amorphous silicon (4) and the insulating amorphous material (3). In this embodiment, the light from the collecting electrode (5) side is used, but the back surface side also uses the amorphous silicon which is a feature of the present invention.

【0015】即ち、(6)はこの光起電力装置の裏面をパ
シベーションする絶縁性非晶質材料で光入射側の絶縁性
非晶質材料(3)と同材料の非晶質シリコンカーバイド
(膜厚約700Å)から成っている。(7)はこの絶縁性
非晶質材料(6)とp型多結晶シリコン(1)との界面を良好
なものとするための本発明の特徴である非晶質シリコン
(膜厚約50Å)、(8)は裏面電極となる集電極であ
る。
That is, (6) is an insulating amorphous material that passivates the back surface of this photovoltaic device, and an amorphous silicon carbide (film) of the same material as the insulating amorphous material (3) on the light incident side. The thickness is about 700Å). (7) is a feature of the present invention for improving the interface between the insulating amorphous material (6) and the p-type polycrystalline silicon (1). , (8) are collector electrodes to be the back electrodes.

【0016】特に、実施例光起電力装置にあっては、界
面を改善する非晶質シリコン(4)(7)を2箇所で使用した
が、光入射側のもの1箇所にのみ使用しても有効なもの
である。但し、キャリア再結合の低減効果としては、そ
れら2箇所に共に配置するのが好ましい。表1は、本発
明の特徴とする非晶質シリコン(4)(7)及び絶縁性非晶質
材料(3)(6)の夫々の形成条件である。
In particular, in the photovoltaic device of the embodiment, the amorphous silicon (4) (7) for improving the interface was used at two places, but it was used only at one place on the light incident side. Is also effective. However, as an effect of reducing carrier recombination, it is preferable to dispose them at both of these two locations. Table 1 shows the respective conditions for forming the amorphous silicon (4) (7) and the insulating amorphous material (3) (6) which are the features of the present invention.

【0017】[0017]

【表1】 [Table 1]

【0018】尚、上記光起電力装置にあっては、その集
電極(5)側からの光を利用するものであることから、光
電変換機能を担うp型多結晶シリコン(1)に光を十分入
射させることが必要である。ところが、本発明光起電力
装置で使用する非晶質シリコン材料は、通常光吸収特性
を有するものであることから、この非晶質シリコン(4)
を光入射側に配置する場合にあっては、その膜厚を十分
小さくしこれによる光吸収を極力抑える必要がある。そ
こで、上記実施例光起電力装置ではこの非晶質シリコン
(4)の膜厚を約50Åと薄くしている。
In the above photovoltaic device, since the light from the collector electrode (5) side is used, the p-type polycrystalline silicon (1) having a photoelectric conversion function is irradiated with light. It is necessary to make it sufficiently incident. However, since the amorphous silicon material used in the photovoltaic device of the present invention usually has light absorption characteristics, this amorphous silicon (4)
In the case of arranging on the light incident side, it is necessary to make the film thickness sufficiently small to suppress the light absorption as much as possible. Therefore, in the photovoltaic device of the above embodiment, this amorphous silicon is used.
The thickness of (4) is reduced to about 50Å.

【0019】[0019]

【表2】 [Table 2]

【0020】表2は、本発明光起電力装置と従来例光起
電力装置との特性を比較したものである。同表の(a)は
何らのパッシベーションを施さなかった光起電力装置、
(b)は前述した従来例光起電力装置であって多結晶シリ
コン表面にパッシベーション膜として窒化シリコンを直
接形成した光起電力装置、そして(c)は上記実施例光起
電力装置、の特性を夫々示している。
Table 2 is a comparison of the characteristics of the photovoltaic device of the present invention and the conventional photovoltaic device. (A) in the table is a photovoltaic device without any passivation,
(b) is a conventional photovoltaic device described above, which is a photovoltaic device in which silicon nitride is directly formed as a passivation film on the surface of polycrystalline silicon, and (c) is the photovoltaic device of the above embodiment, Each one is shown.

【0021】光起電力装置(b)はパッシベーション膜を
設けたことにより、光電変換効率が装置(a)と比べて
9.0%から12.0%と向上しているが、本発明装置
(c)にあってはその装置(b)よりもさらに12.6%へと
向上している。特に、本発明光起電力装置(c)では開放
電圧が0.58Vから0.59Vへと大きくなっている
ことから、本発明の効果であるところのキャリア再結合
が低減し得ていることが分かる。
Since the photovoltaic device (b) is provided with a passivation film, the photoelectric conversion efficiency is improved from 9.0% to 12.0% as compared with the device (a).
In case of (c), it is improved to 12.6% more than that of the device (b). In particular, in the photovoltaic device (c) of the present invention, since the open circuit voltage is increased from 0.58 V to 0.59 V, carrier recombination, which is the effect of the present invention, can be reduced. I understand.

【0022】図2は、本発明光起電力装置の第2の実施
例の素子構造図である。本実施例光起電力装置に於い
て、前記第1の実施例光起電力装置との基本的な相違
は、光入射側として従来周知のBSF(Back Surface F
ield)構造を採用していること、また光電変換機能を担
うpn接合として、一方の半導体を一導電型の多結晶シ
リコンとし他方を他導電型の非晶質シリコンとしている
ことである。
FIG. 2 is an element structure diagram of the second embodiment of the photovoltaic device of the present invention. The basic difference of the photovoltaic device of this embodiment from the photovoltaic device of the first embodiment is that a BSF (Back Surface F
That is, one of the semiconductors is made of polycrystalline silicon of one conductivity type and the other is made of amorphous silicon of the other conductivity type as a pn junction having a photoelectric conversion function.

【0023】図中の(21)は本光起電力装置の光電変換機
能を担うn型の多結晶シリコン(厚み100μm〜20
0μm)、(22)はn型多結晶シリコン(21)と光電変換機
能を果たすpn接合を構成するp型の非晶質シリコン
(膜厚約500Å)、(23)は上記BSF構造を採るため
の、n型多結晶シリコン(21)上に形成されたn型の非晶
質シリコン(膜厚約50Å)、(24)は光入射側の電極と
なる酸化インジューム錫や、酸化錫等の透明導電膜(膜
厚約700Å)からなる前面電極、(25)は前面電極(24)
での光生成キャリアの収集を補完する金属ペースト等か
らなる集電極、(26)は本発明の特徴である積層体の一部
を構成する非晶質シリコン(膜厚約50Å)、(27)はパ
ッシベーションとして機能する非晶質シリコンカーバイ
ドからなる絶縁性非晶質材料(膜厚約700Å)で、非
晶質シリコン(27)と共に上記積層体を構成する。(28)は
アルミニューム等の金属材料からなる背面電極、(29)は
真性の非晶質シリコン(膜厚約50Å)である。
Reference numeral (21) in the figure denotes n-type polycrystalline silicon (thickness 100 μm to 20 μm) which has a photoelectric conversion function of the present photovoltaic device.
0 μm), (22) is p-type amorphous silicon (thickness of about 500 Å) that forms a pn junction that performs photoelectric conversion with the n-type polycrystalline silicon (21), and (23) has the above BSF structure. , N-type amorphous silicon (film thickness of about 50Å) formed on the n-type polycrystalline silicon (21), (24) is made of indium tin oxide or tin oxide, which will be the electrode on the light incident side. Front electrode made of transparent conductive film (film thickness about 700Å), (25) is front electrode (24)
(26) is a collector electrode made of a metal paste or the like that complements the collection of photo-generated carriers in (26) is an amorphous silicon (thickness of about 50Å) that constitutes a part of the laminate, which is a feature of the present invention Is an insulating amorphous material (film thickness of about 700 Å) made of amorphous silicon carbide that functions as passivation, and constitutes the above-mentioned laminated body together with the amorphous silicon (27). (28) is a back electrode made of a metal material such as aluminum, and (29) is intrinsic amorphous silicon (film thickness: about 50Å).

【0024】特に、本実施例光起電力装置の内、真性の
非晶質シリコン(29)は非晶質シリコン(22)(23)と多結晶
シリコン(21)との界面を良好なものとするために設けら
れたものである。従って、本例でのn型多結晶シリコン
(21)とp型非晶質シリコン(22)とでは、この非晶質シリ
コン(29)を介して光電変換機能を呈するpn接合、即ち
半導体接合を構成することとなる。
In particular, in the photovoltaic device of this embodiment, the intrinsic amorphous silicon (29) has a good interface between the amorphous silicon (22) (23) and the polycrystalline silicon (21). It is provided to do so. Therefore, the n-type polycrystalline silicon in this example is
The (21) and the p-type amorphous silicon (22) form a pn junction having a photoelectric conversion function, that is, a semiconductor junction through the amorphous silicon (29).

【0025】また、本例光起電力装置では、多結晶シリ
コン(21)によって主に光吸収され、これにより発生した
光生成キャリアのうち正孔はp型の非晶質シリコン(22)
を介して外部に取り出され、一方の電子はn型の非晶質
シリコン(23)と前面電極(24)を介して集電極(25)から外
部に取り出される。
Further, in the photovoltaic device of this example, holes are mainly p-type amorphous silicon (22) among the photo-generated carriers that are mainly absorbed by the polycrystalline silicon (21) and are generated by this.
One electron is taken out from the collecting electrode (25) through the n-type amorphous silicon (23) and the front electrode (24).

【0026】本実施例光起電力装置の特徴とするところ
は、非晶質シリコン(29)を介してpn接合を構成してい
る、n型多結晶シリコン(21)とp型非晶質シリコン(22)
との間に、パッシベーションとして機能する絶縁性非晶
質材料(27)と非晶質シリコン(26)との積層体を介挿せし
めていることである。斯る構造にあっても、結晶構造の
異なる絶縁性非晶質材料(27)と多結晶シリコン(21)との
間に本発明の特徴である非晶質シリコン(26)を介挿せし
めることとなることから、キャリアの再結合を抑制する
ことが可能となる。
The feature of the photovoltaic device of this embodiment is that the n-type polycrystalline silicon (21) and the p-type amorphous silicon (21) that form a pn junction through the amorphous silicon (29). (twenty two)
Between the insulating amorphous material (27) and the amorphous silicon (26) which function as passivation. Even with such a structure, it is possible to insert the amorphous silicon (26), which is a feature of the present invention, between the insulating amorphous material (27) having a different crystal structure and the polycrystalline silicon (21). Therefore, it is possible to suppress the recombination of carriers.

【0027】本実施例光起電力装置にあっては、その絶
縁性非晶質材料(27)と非晶質シリコン(26)とで構成する
積層体の開口部(30)を通してのみ光生成キャリアが外部
に取り出されることとなることから、この積層体と、こ
れが接触する多結晶シリコン(21)とが接する占有面積の
程度によって光起電力装置の特性が変動することとな
る。
In the photovoltaic device of this embodiment, the photo-generated carrier is generated only through the opening (30) of the laminated body composed of the insulating amorphous material (27) and the amorphous silicon (26). Therefore, the characteristics of the photovoltaic device fluctuate depending on the extent of the occupied area where the laminated body and the polycrystalline silicon (21) with which the laminated body comes into contact are in contact with each other.

【0028】即ち、本実施例光起電力装置では、この積
層体を構成する非晶質シリコン(26)を介挿したことによ
りキャリア再結合の低減効果を享受し得るものの、半面
その占有面積が大きくなると光生成キャリアの外部取り
出しのための経路が小さくなることから、占有面積を考
慮する必要がある。
That is, in the photovoltaic device of the present embodiment, although the effect of reducing carrier recombination can be obtained by inserting the amorphous silicon (26) constituting this laminated body, the occupied area is halfway. The larger the area, the smaller the path for taking out photogenerated carriers to the outside. Therefore, it is necessary to consider the occupied area.

【0029】[0029]

【表3】 [Table 3]

【0030】表3は、この実施例光起電力装置及び従来
例光起電力装置の特性である。ここで従来例装置(a)と
は、そもそも表面にパッシベーション膜を設けなかった
もので、上述した積層体の占有面積による影響を受けな
いものである。一方本実施例光起電力装置(b)にあって
は、上記積層体に因る影響でその占有面積は従来例装置
(a)の接合面積の10分の9までも占めている。
Table 3 shows the characteristics of the photovoltaic device of this example and the photovoltaic device of the conventional example. Here, the conventional example device (a) does not have a passivation film on its surface, and is not affected by the above-mentioned occupied area of the laminate. On the other hand, in the photovoltaic device (b) of the present embodiment, the occupied area of the photovoltaic device (b) is the conventional device due to the influence of the laminate.
It occupies up to 9/10 of the joint area in (a).

【0031】同表から明らかなように、本実施例光起電
力装置(b)ではこの占有面積が大きいものであるにも拘
わらず光電変換効率が大きくなり、とりわけ開放電圧の
向上が顕著となっている。これは上記占有面積を大きく
したことにより従来の光起電力装置に於ける電流成分の
実質的な損失と成っていた、ダイオード特性の順方向電
流成分を低減できたことによるためである。
As is apparent from the table, in the photovoltaic device (b) of the present embodiment, the photoelectric conversion efficiency is increased despite the large occupied area, and the open circuit voltage is remarkably improved. ing. This is because by increasing the occupied area, the forward current component of the diode characteristic, which was a substantial loss of the current component in the conventional photovoltaic device, can be reduced.

【0032】即ち、pn接合によるダイオード構造を備
えた光起電力装置に光を照射すると、p型半導体には正
孔が、n型半導体には電子が、夫々引き寄せられること
となり、これはあたかもp型半導体とn型半導体に正電
圧と負電圧がそれぞれ印加されたのと同様の状態を発現
させる。すると、このpn接合には所謂ダイオードとし
ての順バイアスが印加されたのと同じこととなり、順方
向電流が光起電力装置内のp型半導体からn型半導体へ
と流れる。通常、この順方向電流は、ダイオードに光を
照射しない状態で順バイアスを印加することにより容易
に観測することができるものである。
That is, when a photovoltaic device having a diode structure with a pn junction is irradiated with light, holes are attracted to the p-type semiconductor and electrons are attracted to the n-type semiconductor, respectively. A state similar to that in which a positive voltage and a negative voltage are applied to the type semiconductor and the n-type semiconductor is developed. Then, this is the same as when a forward bias as a so-called diode is applied to this pn junction, and a forward current flows from the p-type semiconductor in the photovoltaic device to the n-type semiconductor. Usually, this forward current can be easily observed by applying a forward bias to the diode without irradiating it with light.

【0033】従って、光照射を受けているダイオード構
造を備えた光起電力装置では、その内部において、n型
半導体からp型半導体へ流れる光電流と、p型半導体か
らn型半導体へと流れる順方向電流とを相加した電流が
全体として流れることとなる。
Therefore, in the photovoltaic device having the diode structure which is irradiated with light, the photocurrent flowing from the n-type semiconductor to the p-type semiconductor and the order of flowing from the p-type semiconductor to the n-type semiconductor are internally provided. A current obtained by adding the directional current will flow as a whole.

【0034】それ故、前記実施例光起電力装置にあって
は、その占有面積を大きくしたことによりその順方向電
流が小さくなり、全体として得られる光電流値を大きな
ものとすることができるのである。
Therefore, in the photovoltaic device of the above-mentioned embodiment, the forward current is reduced by increasing the occupied area, and the photocurrent value obtained as a whole can be increased. is there.

【0035】尚、本発明光起電力装置の実施例では、結
晶系シリコンとして多結晶シリコンのみを使用したが、
単結晶シリコンを使用しても同様の効果が期待できる。
In the example of the photovoltaic device of the present invention, only polycrystalline silicon was used as the crystalline silicon.
The same effect can be expected by using single crystal silicon.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明光起電力装置は、絶縁性非晶質材
料と結晶系シリコンとの界面に非晶質シリコンを介挿せ
しめているので、上記界面における光生成キャリアの再
結合を低減することが可能となる。
In the photovoltaic device of the present invention, since amorphous silicon is inserted at the interface between the insulating amorphous material and crystalline silicon, recombination of photogenerated carriers at the interface is reduced. It becomes possible.

【0037】更に、本発明光起電力装置では、一導電型
結晶系シリコンと真性の非晶質シリコンとの界面の一部
に非晶質シリコンと絶縁性非晶質材料との積層体を介挿
せしめているので、キャリア再結合を低減することがで
きると共に、この積層体を介挿することにより、光起電
力装置における順方向電流を低減することができ、引い
ては光起電力特性を向上せしめることが可能となる。
Further, in the photovoltaic device of the present invention, a laminate of amorphous silicon and an insulating amorphous material is interposed at a part of the interface between the one conductivity type crystalline silicon and the intrinsic amorphous silicon. Since it is inserted, the carrier recombination can be reduced, and the forward current in the photovoltaic device can be reduced by inserting this laminated body, which in turn improves the photovoltaic characteristics. It is possible to blame.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明光起電力装置の第1の実施例の素子構造
断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an element structure of a first embodiment of a photovoltaic device of the present invention.

【図2】本発明光起電力装置の第2の実施例の素子構造
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of the element structure of the second embodiment of the photovoltaic device of the present invention.

【図3】従来例光起電力装置の素子構造断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of an element structure of a conventional photovoltaic device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1)…p型多結晶シリコン (2)…n型多
結晶シリコン (3)(6)…絶縁性非晶質材料 (4)(7)…非
晶質シリコン
(1) ... p-type polycrystalline silicon (2) ... n-type polycrystalline silicon (3) (6) ... insulating amorphous material (4) (7) ... amorphous silicon

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光電変換機能を呈する半導体接合を備え
た結晶系シリコンと、絶縁性非晶質材料との界面に、非
晶質シリコンを介挿せしめたことを特徴とする光起電力
装置。
1. A photovoltaic device, wherein amorphous silicon is inserted at an interface between crystalline silicon having a semiconductor junction exhibiting a photoelectric conversion function and an insulating amorphous material.
【請求項2】 一導電型結晶系シリコンと真性の非晶質
シリコンと他導電型非晶質シリコンとから構成された光
電変換機能を呈する半導体接合を備えた光起電力装置に
於いて、上記一導電型結晶系シリコンと上記真性の非晶
質シリコンとの界面の一部に、非晶質シリコンと絶縁性
非晶質材料とから成る積層体を介挿せしめたことを特徴
とする光起電力装置。
2. A photovoltaic device comprising a semiconductor junction having a photoelectric conversion function, which is composed of one conductivity type crystalline silicon, intrinsic amorphous silicon, and another conductivity type amorphous silicon. A photovoltaic device, characterized in that a laminated body made of amorphous silicon and an insulating amorphous material is inserted in a part of an interface between one conductivity type crystalline silicon and the intrinsic amorphous silicon. Power equipment.
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