JPH06268240A - 薄膜太陽電池及びその製造方法 - Google Patents
薄膜太陽電池及びその製造方法Info
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- JPH06268240A JPH06268240A JP5048952A JP4895293A JPH06268240A JP H06268240 A JPH06268240 A JP H06268240A JP 5048952 A JP5048952 A JP 5048952A JP 4895293 A JP4895293 A JP 4895293A JP H06268240 A JPH06268240 A JP H06268240A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄膜太陽電池のｉ形層を構成するａ−ＳｉＧ
ｅ：Ｈを高品質化し、高効率の薄膜太陽電池を提供する
こと。 【構成】 ｐ形ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜３、ｉ形ａ−ＳｉＧ
ｅ：Ｈ膜４、微結晶ｎ膜５からなる薄膜半導体接合のｉ
形ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ膜が非単結晶で、ＳｉとＧｅが深さ
方向に濃度分布を持ち、さらにこの層中に、IIIａ族元
素であるＢがＧｅの最高濃度位置で最高濃度となる濃度
分布を持ってドーピングされている薄膜太陽電池。
ｅ：Ｈを高品質化し、高効率の薄膜太陽電池を提供する
こと。 【構成】 ｐ形ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜３、ｉ形ａ−ＳｉＧ
ｅ：Ｈ膜４、微結晶ｎ膜５からなる薄膜半導体接合のｉ
形ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ膜が非単結晶で、ＳｉとＧｅが深さ
方向に濃度分布を持ち、さらにこの層中に、IIIａ族元
素であるＢがＧｅの最高濃度位置で最高濃度となる濃度
分布を持ってドーピングされている薄膜太陽電池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＳｉとＧｅを主な構成
元素とするｉ形層を有する非単結晶薄膜太陽電池及びそ
の製造方法に関する。
元素とするｉ形層を有する非単結晶薄膜太陽電池及びそ
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、非単結晶薄膜太陽電池として、非
晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）をｉ形層として用いるも
のが一般的であった。しかし、非晶質シリコンはバンド
ギャップが１．８ｅＶと太陽光を有効に利用するには広
過ぎるため発電効率は限られていた。このため、よりバ
ンドギャップの狭い非晶質シリコンゲルマニウム（ａ−
ＳｉＧｅ：Ｈ）を用いた太陽電池が開発されている。し
かし、単にゲルマニウムを膜中に導入しただけでは膜の
ギャップ内準位密度がａ−Ｓｉ：Ｈの２×１０16個／ｃ
ｍ3から１０17個／ｃｍ3或いは１０18個／ｃｍ3にも増
加するため、ｉ形層内で生成したキャリヤがすぐに再結
合し、電流として取り出せないため効率のよい太陽電池
ができないという問題があった。近年、第２０回アイ・
イー・イー・イー・光起電力専門家会議講演集、第７９
頁（１９８８）（Proc. 20th IEEEPHOTOVOLTAIC SPECIA
LISTS CONFERENCE,p.79（1988）Las Vegas）において発
表されたように、発電効率向上のため、ｉ形層内におけ
るＳｉとＧｅの組成を膜厚方向に変化させ、濃度分布を
持たせることが行われ、効率向上に効果をあげている。
晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）をｉ形層として用いるも
のが一般的であった。しかし、非晶質シリコンはバンド
ギャップが１．８ｅＶと太陽光を有効に利用するには広
過ぎるため発電効率は限られていた。このため、よりバ
ンドギャップの狭い非晶質シリコンゲルマニウム（ａ−
ＳｉＧｅ：Ｈ）を用いた太陽電池が開発されている。し
かし、単にゲルマニウムを膜中に導入しただけでは膜の
ギャップ内準位密度がａ−Ｓｉ：Ｈの２×１０16個／ｃ
ｍ3から１０17個／ｃｍ3或いは１０18個／ｃｍ3にも増
加するため、ｉ形層内で生成したキャリヤがすぐに再結
合し、電流として取り出せないため効率のよい太陽電池
ができないという問題があった。近年、第２０回アイ・
イー・イー・イー・光起電力専門家会議講演集、第７９
頁（１９８８）（Proc. 20th IEEEPHOTOVOLTAIC SPECIA
LISTS CONFERENCE,p.79（1988）Las Vegas）において発
表されたように、発電効率向上のため、ｉ形層内におけ
るＳｉとＧｅの組成を膜厚方向に変化させ、濃度分布を
持たせることが行われ、効率向上に効果をあげている。
【０００３】一方、ｉ形層であるａ−ＳｉＧｅ：Ｈ中に
微量の硼素原子を添加することにより発電効率の向上が
図られることが特開昭６１−２３２６８５に示されてい
る。
微量の硼素原子を添加することにより発電効率の向上が
図られることが特開昭６１−２３２６８５に示されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記講演集記載の従来
技術は、ギャップ内準位密度の増加による発電特性の劣
化をなお十分に防ぐことができないという問題があっ
た。また、上記特開昭６１−２３２６８５記載の従来技
術は、硼素原子添加の効果がａ−Ｓｉ：Ｈのｉ形層と異
なり、あまり大きくないという問題があった。
技術は、ギャップ内準位密度の増加による発電特性の劣
化をなお十分に防ぐことができないという問題があっ
た。また、上記特開昭６１−２３２６８５記載の従来技
術は、硼素原子添加の効果がａ−Ｓｉ：Ｈのｉ形層と異
なり、あまり大きくないという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、ｉ形層を構成するａ−Ｓ
ｉＧｅ：Ｈを高品質化した高効率の薄膜太陽電池及びそ
の製造方法を提供することにある。
ｉＧｅ：Ｈを高品質化した高効率の薄膜太陽電池及びそ
の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の薄膜太陽電池は、ｐ形層、ｎ形層及びこの
２つの層の間に配置されたＳｉとＧｅを主成分とするｉ
形層からなる薄膜半導体接合が基板上に設けられ、ｉ形
層は、非単結晶で、ＳｉとＧｅが深さ方向に濃度分布を
持ち、さらにｉ形層中には、Ｇｅの最高濃度位置で最高
濃度となるように濃度分布を持ったIIIａ族元素がドー
ピングされている。
に、本発明の薄膜太陽電池は、ｐ形層、ｎ形層及びこの
２つの層の間に配置されたＳｉとＧｅを主成分とするｉ
形層からなる薄膜半導体接合が基板上に設けられ、ｉ形
層は、非単結晶で、ＳｉとＧｅが深さ方向に濃度分布を
持ち、さらにｉ形層中には、Ｇｅの最高濃度位置で最高
濃度となるように濃度分布を持ったIIIａ族元素がドー
ピングされている。
【０００７】ｐ形層、ｉ形層、ｎ形層のそれぞれの厚み
は５０Åから２００Åの範囲、１０００Åから８０００
Åの範囲、１００Åから５００Åの範囲であることが好
ましい。ｉ形層中のＧｅの最高濃度は、３０ａｔ％から
６０ａｔ％の範囲であることが好ましく、またその位置
は、ｐ形層に近い位置にあること、すなわち、ｉ形層の
厚みの１／２よりもｐ形層に近いいちにあることが好ま
しい。さらにその位置は、ｐ形層の側から５０Å以上離
れた位置にあることが好ましい。IIIａ族元素として
は、Ｂ、Ｇａ、Ａｌ等が用いられ、その最高濃度は、１
×１０16個／ｃｍ3から１×１０18個／ｃｍ3の範囲の濃
度であることが好ましい。
は５０Åから２００Åの範囲、１０００Åから８０００
Åの範囲、１００Åから５００Åの範囲であることが好
ましい。ｉ形層中のＧｅの最高濃度は、３０ａｔ％から
６０ａｔ％の範囲であることが好ましく、またその位置
は、ｐ形層に近い位置にあること、すなわち、ｉ形層の
厚みの１／２よりもｐ形層に近いいちにあることが好ま
しい。さらにその位置は、ｐ形層の側から５０Å以上離
れた位置にあることが好ましい。IIIａ族元素として
は、Ｂ、Ｇａ、Ａｌ等が用いられ、その最高濃度は、１
×１０16個／ｃｍ3から１×１０18個／ｃｍ3の範囲の濃
度であることが好ましい。
【０００８】さらに本発明の薄膜太陽電池の製造方法
は、基板上に、ｐ形層又はｎ形層の内の一方の層を形成
し、この層の上にＳｉとＧｅを主成分とするｉ形層を形
成するときに、ＳｉとＧｅの原料の比率を変化させて、
ＳｉとＧｅが深さ方向に濃度分布を持つように形成し、
さらにIIIａ族元素をＧｅの最高濃度位置で最高濃度と
なる濃度分布を持つようにドーピングし、ついでこのｉ
形層の上にｐ形層又はｎ形層の内の上記一方の層と異な
る他方の層を形成するものである。
は、基板上に、ｐ形層又はｎ形層の内の一方の層を形成
し、この層の上にＳｉとＧｅを主成分とするｉ形層を形
成するときに、ＳｉとＧｅの原料の比率を変化させて、
ＳｉとＧｅが深さ方向に濃度分布を持つように形成し、
さらにIIIａ族元素をＧｅの最高濃度位置で最高濃度と
なる濃度分布を持つようにドーピングし、ついでこのｉ
形層の上にｐ形層又はｎ形層の内の上記一方の層と異な
る他方の層を形成するものである。
【０００９】
【作用】本発明の方法においては、ｉ形層中のＧｅの濃
度変化に従うギャップ内準位密度の増減に合わせて、添
加するIIIａ族元素の量を変化させることで、ａ−Ｓｉ
Ｇｅ：Ｈ膜の微量ドーパント添加による膜質改善効果を
飛躍的に向上させるものである。これにより、ｉ形層中
のｎ形のギャップ内準位をｐ形のドーパントにより不活
性化することで実質的にギャップ内準位密度の低減がな
されると考えられる。この時、ギャップ内準位を埋める
以上にドーパントが存在するとキャリヤ輸送特性の劣化
を生じる。このためギャップ内準位密度の変化に従って
ドーパント濃度を増減させることが重要である。従っ
て、一定濃度の微量ドーパント添加では効果がないかま
たは逆に効率の低下をもたらす場合もあった。
度変化に従うギャップ内準位密度の増減に合わせて、添
加するIIIａ族元素の量を変化させることで、ａ−Ｓｉ
Ｇｅ：Ｈ膜の微量ドーパント添加による膜質改善効果を
飛躍的に向上させるものである。これにより、ｉ形層中
のｎ形のギャップ内準位をｐ形のドーパントにより不活
性化することで実質的にギャップ内準位密度の低減がな
されると考えられる。この時、ギャップ内準位を埋める
以上にドーパントが存在するとキャリヤ輸送特性の劣化
を生じる。このためギャップ内準位密度の変化に従って
ドーパント濃度を増減させることが重要である。従っ
て、一定濃度の微量ドーパント添加では効果がないかま
たは逆に効率の低下をもたらす場合もあった。
【００１０】
【実施例】〈実施例１〉本発明の第１の実施例の薄膜太
陽電池の形成手順を図１及び図２を用いて説明する。表
面に７０００Åの厚みの透明導電性酸化物（ＳｎＯ
2（Ｓｂドープ））２を有するガラス基板１上に、１
３．５６ＭＨのＲＦ（マイクロ波）プラズマＣＶＤ（化
学気相成長）法で１００％ＳｉＨ4、１００％ＣＨ4、１
％Ｂ2Ｈ6（Ｈ2ベース）から、バンドギャップ２．０５
ｅＶのｐ形ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜３を１００Åの厚みに形成
した。
陽電池の形成手順を図１及び図２を用いて説明する。表
面に７０００Åの厚みの透明導電性酸化物（ＳｎＯ
2（Ｓｂドープ））２を有するガラス基板１上に、１
３．５６ＭＨのＲＦ（マイクロ波）プラズマＣＶＤ（化
学気相成長）法で１００％ＳｉＨ4、１００％ＣＨ4、１
％Ｂ2Ｈ6（Ｈ2ベース）から、バンドギャップ２．０５
ｅＶのｐ形ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜３を１００Åの厚みに形成
した。
【００１１】続いて、１００％ＳｉＨ4、１００％Ｇｅ
Ｈ4、２０ｐｐｍＢ2Ｈ6（Ｈ2ベース）から、ＲＦ（１
３．５６ＭＨ）プラズマＣＶＤ法でｉ形ａ−ＳｉＧｅ：
Ｈ膜４を３０００Åの厚みに形成した。ｉ形ａ−ＳｉＧ
ｅ：Ｈ膜４形成時の各ガス組成を制御して、形成された
膜の膜厚方向のＳｉ／Ｇｅ組成比を図２（ａ）に示すよ
うにした。図１のＡの部分の長さが図２の縦軸のＡの部
分に相当する。Ｇｅ組成の最大値は４０ａｔ％であり、
その位置はｐ形ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜３側から３００Åのと
ころにある。２０ｐｐｍＢ2Ｈ6（Ｈ2ベース）について
もその量を制御し、形成された膜の膜厚方向のドーピン
グ濃度を（１）図２（ｂ）に示すような濃度分布とした
もの（実施例１とする）、（２）図２（ｃ）に示すよう
に一定濃度としたもの、（比較例１とする）（３）図２
（ｄ）に示すようにドーピングしないもの（比較例２と
する）の３種類とした。
Ｈ4、２０ｐｐｍＢ2Ｈ6（Ｈ2ベース）から、ＲＦ（１
３．５６ＭＨ）プラズマＣＶＤ法でｉ形ａ−ＳｉＧｅ：
Ｈ膜４を３０００Åの厚みに形成した。ｉ形ａ−ＳｉＧ
ｅ：Ｈ膜４形成時の各ガス組成を制御して、形成された
膜の膜厚方向のＳｉ／Ｇｅ組成比を図２（ａ）に示すよ
うにした。図１のＡの部分の長さが図２の縦軸のＡの部
分に相当する。Ｇｅ組成の最大値は４０ａｔ％であり、
その位置はｐ形ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜３側から３００Åのと
ころにある。２０ｐｐｍＢ2Ｈ6（Ｈ2ベース）について
もその量を制御し、形成された膜の膜厚方向のドーピン
グ濃度を（１）図２（ｂ）に示すような濃度分布とした
もの（実施例１とする）、（２）図２（ｃ）に示すよう
に一定濃度としたもの、（比較例１とする）（３）図２
（ｄ）に示すようにドーピングしないもの（比較例２と
する）の３種類とした。
【００１２】次に、ＲＦ（１３．５６ＭＨ）プラズマＣ
ＶＤ法で１００％ＳｉＨ4、０．１％ＰＨ3（Ｈ2ベー
ス）から、微結晶ｎ膜５を３００Åの厚みに形成した。
続いて、裏面電極６としてＡｌをマスク蒸着し、さら
に、裏面電極６下部以外の積層膜をＣＦ4プラズマエッ
チング法により図１（ｂ）に示すように除去した。除去
部分上にＡｌをマスク蒸着し、透明導電性酸化物２から
の引き出し電極７を形成し薄膜太陽電池とした。この薄
膜太陽電池を６５０ｎｍ以下の短波長成分を除いた太陽
光照射下で特性を測定した。その結果を表１に示す。
ＶＤ法で１００％ＳｉＨ4、０．１％ＰＨ3（Ｈ2ベー
ス）から、微結晶ｎ膜５を３００Åの厚みに形成した。
続いて、裏面電極６としてＡｌをマスク蒸着し、さら
に、裏面電極６下部以外の積層膜をＣＦ4プラズマエッ
チング法により図１（ｂ）に示すように除去した。除去
部分上にＡｌをマスク蒸着し、透明導電性酸化物２から
の引き出し電極７を形成し薄膜太陽電池とした。この薄
膜太陽電池を６５０ｎｍ以下の短波長成分を除いた太陽
光照射下で特性を測定した。その結果を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１に見られるに、本発明の実施例である
硼素の濃度分布を持たせた場合が最もよい変換効率が得
られた。なお、上記製造方法ではＢのドーピングにＢ2
Ｈ6を用いたがＢＦ3等他のＢ化合物を用いても同様の薄
膜太陽電池が得られた。また、Ｂの変わりにＧａ、Ａｌ
をドーピングしても同様の効果が得られた。
硼素の濃度分布を持たせた場合が最もよい変換効率が得
られた。なお、上記製造方法ではＢのドーピングにＢ2
Ｈ6を用いたがＢＦ3等他のＢ化合物を用いても同様の薄
膜太陽電池が得られた。また、Ｂの変わりにＧａ、Ａｌ
をドーピングしても同様の効果が得られた。
【００１５】〈実施例２〉本発明の第２の実施例の薄膜
太陽電池の形成手順を図３を用いて説明する。図３
（ａ）に示すように、ＳＵＳ基板８上に、金属電極層９
としてＴｉ（２００Å）／Ａｇ（５００Å）を蒸着法で
形成し、さらにバリヤー層１０として８００Åの厚みの
透明導電性酸化物（ＺｎＯ（Ａｌドープ））をスパッタ
法で形成した。次に、ＲＦ（１３．５６ＭＨ）プラズマ
ＣＶＤ法で１００％ＳｉＨ4、０．１％ＰＨ3（Ｈ2ベー
ス）から、ｎ形ａ−Ｓｉ：Ｈ膜１１を３００Åの厚みに
形成した。
太陽電池の形成手順を図３を用いて説明する。図３
（ａ）に示すように、ＳＵＳ基板８上に、金属電極層９
としてＴｉ（２００Å）／Ａｇ（５００Å）を蒸着法で
形成し、さらにバリヤー層１０として８００Åの厚みの
透明導電性酸化物（ＺｎＯ（Ａｌドープ））をスパッタ
法で形成した。次に、ＲＦ（１３．５６ＭＨ）プラズマ
ＣＶＤ法で１００％ＳｉＨ4、０．１％ＰＨ3（Ｈ2ベー
ス）から、ｎ形ａ−Ｓｉ：Ｈ膜１１を３００Åの厚みに
形成した。
【００１６】引き続き、１００％ＳｉＨ4、１００％Ｇ
ｅＨ4、２０ｐｐｍＢＦ3（Ｈ2ベース）から、マイクロ
波プラズマＣＶＤ法でｉ形ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ膜１２を３
０００Åの厚みに形成した。このとき、Ｓｉ及びＧｅ原
料ガス及びドーピングガスについてはガス流量を制御
し、Ｓｉ／Ｇｅ組成比及びドーピング濃度を図３
（ｂ）、（ｃ）に示したように膜厚方向に変化させた。
ｅＨ4、２０ｐｐｍＢＦ3（Ｈ2ベース）から、マイクロ
波プラズマＣＶＤ法でｉ形ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ膜１２を３
０００Åの厚みに形成した。このとき、Ｓｉ及びＧｅ原
料ガス及びドーピングガスについてはガス流量を制御
し、Ｓｉ／Ｇｅ組成比及びドーピング濃度を図３
（ｂ）、（ｃ）に示したように膜厚方向に変化させた。
【００１７】つぎに１００％ＣＨ4、１％Ｂ2Ｈ6（Ｈ2ベ
ース）から、ｐ形微結晶膜１３を１００Åの厚みに形成
した。続いて、透明電極１４としてＩＴＯをマスク蒸着
し、さらに、透明電極１４の周辺部に周辺電極１５とし
てＡｌをマスク蒸着し、透明電極１４からの電極引き出
しを行い薄膜太陽電池とした。６４０ｎｍ以下の短波長
成分を除いた太陽光照射下で、この薄膜太陽電池の特性
測定を行ったところ、短絡電流、曲線因子のいずれも向
上し、３．２％の変換効率が得られた。これは実施例１
の結果よりさらに良いものである。
ース）から、ｐ形微結晶膜１３を１００Åの厚みに形成
した。続いて、透明電極１４としてＩＴＯをマスク蒸着
し、さらに、透明電極１４の周辺部に周辺電極１５とし
てＡｌをマスク蒸着し、透明電極１４からの電極引き出
しを行い薄膜太陽電池とした。６４０ｎｍ以下の短波長
成分を除いた太陽光照射下で、この薄膜太陽電池の特性
測定を行ったところ、短絡電流、曲線因子のいずれも向
上し、３．２％の変換効率が得られた。これは実施例１
の結果よりさらに良いものである。
【００１８】一方、比較のため、ＢＦ3（Ｈ2ベース）を
８ｐｐｍ一定でドーピングした場合には短絡電流、曲線
因子が非常に低下し、１．９％の変換効率しか得られな
かった。すなわち本実施例ではドーパントの影響、効果
が顕著であった。
８ｐｐｍ一定でドーピングした場合には短絡電流、曲線
因子が非常に低下し、１．９％の変換効率しか得られな
かった。すなわち本実施例ではドーパントの影響、効果
が顕著であった。
【００１９】〈実施例３〉本発明の第３の実施例の薄膜
太陽電池の形成を説明する。第２の実施例と同一のプロ
セスでｎ形ａ−Ｓｉ：Ｈ膜１１まで形成し、その後ｉ形
ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ膜形成においては２０Å形成ごとに２
０秒間のプラズマ水素処理を行い、これを繰り返して３
０００Åの厚みにした。このときｉ形膜の一部分に結晶
化が見られた。その後、第２の実施例と同一のプロセス
で薄膜太陽電池を作成し、上記と同じ評価を行った。そ
の結果、膜内のギャップ内準位密度が低減し、実施例２
に比べてさらに曲線因子が向上し、変換効率として３．
３％が得られた。
太陽電池の形成を説明する。第２の実施例と同一のプロ
セスでｎ形ａ−Ｓｉ：Ｈ膜１１まで形成し、その後ｉ形
ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ膜形成においては２０Å形成ごとに２
０秒間のプラズマ水素処理を行い、これを繰り返して３
０００Åの厚みにした。このときｉ形膜の一部分に結晶
化が見られた。その後、第２の実施例と同一のプロセス
で薄膜太陽電池を作成し、上記と同じ評価を行った。そ
の結果、膜内のギャップ内準位密度が低減し、実施例２
に比べてさらに曲線因子が向上し、変換効率として３．
３％が得られた。
【００２０】なお、上記実施例においては単接合太陽電
池のみについて示した。しかし、本発明は、ａ−ＳｉＧ
ｅ太陽電池を狭バンドギャップ接合層とする多接合太陽
電池に適用できることが明らかである。
池のみについて示した。しかし、本発明は、ａ−ＳｉＧ
ｅ太陽電池を狭バンドギャップ接合層とする多接合太陽
電池に適用できることが明らかである。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、ａ−ＳｉＧｅ太陽電池
のｉ層内に、IIIａ族元素がＧｅの最高濃度位置で最高
濃度となる濃度分布を持ってドーピングされているので
電界強度分布の最適設計が可能で、太陽電池の高効率化
が図れた。
のｉ層内に、IIIａ族元素がＧｅの最高濃度位置で最高
濃度となる濃度分布を持ってドーピングされているので
電界強度分布の最適設計が可能で、太陽電池の高効率化
が図れた。
【図１】本発明の第１の実施例の薄膜太陽電池の概略断
面図。
面図。
【図２】本発明の第１の実施例の薄膜太陽電池のｉ形層
のＳｉ／Ｇｅ組成比及びドーピング濃度を示す図。
のＳｉ／Ｇｅ組成比及びドーピング濃度を示す図。
【図３】本発明の第２の実施例の薄膜太陽電池の概略断
面図及びｉ形層のＳｉ／Ｇｅ組成比及びドーピング濃度
を示す図。
面図及びｉ形層のＳｉ／Ｇｅ組成比及びドーピング濃度
を示す図。
１…ガラス基板、２…透明導電性酸化物、３…ｐ形ａ−
ＳｉＣ：Ｈ膜、４…ｉ形ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ膜、５…微結
晶ｎ膜、６…裏面電極、７…引き出し電極、８…ＳＵＳ
基板、９…金属電極層、１０…バリヤー層、１１…ｎ形
ａ−Ｓｉ：Ｈ膜、１２…ｉ形ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ膜、１３
…ｐ形微結晶膜、１４…透明電極、１５…周辺電極。
ＳｉＣ：Ｈ膜、４…ｉ形ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ膜、５…微結
晶ｎ膜、６…裏面電極、７…引き出し電極、８…ＳＵＳ
基板、９…金属電極層、１０…バリヤー層、１１…ｎ形
ａ−Ｓｉ：Ｈ膜、１２…ｉ形ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ膜、１３
…ｐ形微結晶膜、１４…透明電極、１５…周辺電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 克 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (10)
- 【請求項１】ｐ形層、ｎ形層及び該ｐ形層とｎ形層の間
に配置されたＳｉとＧｅを主成分とするｉ形層からなる
薄膜半導体接合を基板上に有する薄膜太陽電池におい
て、上記ｉ形層は、非単結晶で、ＳｉとＧｅが深さ方向
に濃度分布を持ち、さらにｉ形層中には、IIIａ族元素
がＧｅの最高濃度位置で最高濃度となる濃度分布を持っ
てドーピングされていることを特徴とする薄膜太陽電
池。 - 【請求項２】請求項１記載の薄膜太陽電池において、上
記IIIａ族元素の最高濃度は、１×１０16個／ｃｍ3から
１×１０18個／ｃｍ3の範囲の濃度であることを特徴と
する薄膜太陽電池。 - 【請求項３】請求項１又は２記載の薄膜太陽電池におい
て、上記IIIａ族元素は、硼素であることを特徴とする
薄膜太陽電池。 - 【請求項４】請求項１から３のいずれか一に記載の薄膜
太陽電池において、上記基板上には非透光性の金属電極
が設けられ、該金属電極上に、上記ｎ形層、ｉ形層及び
ｐ形層がこの順に配置されたことを特徴とする薄膜太陽
電池。 - 【請求項５】請求項１から４のいずれか一に記載の薄膜
太陽電池において、上記ｉ形層は、少なくとも一部分が
結晶質であることを特徴とする薄膜太陽電池。 - 【請求項６】請求項１から５のいずれか一に記載の薄膜
太陽電池において、上記ｉ形層中のＧｅの最高濃度位置
は、上記ｐ形層の側から５０Å以上離れた位置で、か
つ、ｉ形層の厚みの１／２よりもｐ形層に近い位置にあ
ることを特徴とする薄膜太陽電池。 - 【請求項７】基板上に、ｐ形層又はｎ形層の内の一方の
層を形成し、該層の上にＳｉとＧｅを主成分とするｉ形
層を形成し、該ｉ形層の上にｐ形層又はｎ形層の内の上
記一方の層と異なる他方の層を形成して薄膜半導体接合
を構成する薄膜太陽電池の製造方法において、上記ｉ形
層の形成は、ＳｉとＧｅの原料の比率を変化させて、Ｓ
ｉとＧｅが深さ方向に濃度分布を持つように形成し、さ
らに、IIIａ族元素をＧｅの最高濃度位置で最高濃度と
なる濃度分布を持つようにドーピングすることを特徴と
する薄膜太陽電池の製造方法。 - 【請求項８】請求項７記載の薄膜太陽電池の製造方法に
おいて、上記IIIａ族元素のドーピングは、IIIａ族元素
のフッ化物をガスソースとして行うことを特徴とする薄
膜太陽電池の製造方法。 - 【請求項９】請求項７又は８記載の薄膜太陽電池の製造
方法において、上記ｉ形層の形成は、マイクロ波プラズ
マ化学気相成長法により行うことを特徴とする薄膜太陽
電池の製造方法。 - 【請求項１０】請求項７又は８記載の薄膜太陽電池の製
造方法において、上記ｉ形層の形成は、少なくとも一部
分に水素プラズマ処理を行うことを特徴とする薄膜太陽
電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048952A JPH088371B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 薄膜太陽電池及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048952A JPH088371B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 薄膜太陽電池及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06268240A true JPH06268240A (ja) | 1994-09-22 |
| JPH088371B2 JPH088371B2 (ja) | 1996-01-29 |
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ID=12817616
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP5048952A Expired - Fee Related JPH088371B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 薄膜太陽電池及びその製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JPH088371B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1993
- 1993-03-10 JP JP5048952A patent/JPH088371B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
| JPH088371B2 (ja) | 1996-01-29 |
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