JPH0793451B2 - 多接合型アモルファスシリコン系太陽電池 - Google Patents

多接合型アモルファスシリコン系太陽電池

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JPH0793451B2
JPH0793451B2 JP2247141A JP24714190A JPH0793451B2 JP H0793451 B2 JPH0793451 B2 JP H0793451B2 JP 2247141 A JP2247141 A JP 2247141A JP 24714190 A JP24714190 A JP 24714190A JP H0793451 B2 JPH0793451 B2 JP H0793451B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、短絡電流密度と曲線因子の高い光電変換特性
に優れた多接合型アモルファスシリコン系太陽電池に関
する。
〔従来の技術〕
従来の多接合型アモルファスシリコン系太陽電池は、特
開昭61−25117号公報に記載のように、複数個のpin接合
セルを単に積層した構造のものである。
他方、pin接合セルとpin接合セルの間に透光性の金属薄
膜、酸化物、フッ化物、窒化物のいずれかを形成し、np
接合のオーミック特性を向上させた多接合型(多層構
造)のアモルファスシリコン系太陽電池が特開昭60−14
0441号公報において提案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の多接合型のアモルファスシリコン系太陽
電池の光電流の分光感度特性を第4図に示す。図におい
て、光入射側から第1接合セル、第2接合セル、第3接
合セルと呼び、各接合セルの分光感度特性を示してい
る。第4図において、第1接合セルの分光感度が、長波
長側でなだらかに減少している理由は次のとおりである
と考えられる。すなわち、多接合型のアモルファスシリ
コン系太陽電池では各接合セルの出力電流が同じになる
ように、第1接合セルのi層膜厚は薄く(1000Å以下)
と設定されている。したがって、第1接合セルでは入射
光が充分吸収されないために、その分光感度は長波長領
域において漸減する。この吸収しきれない光が第2接合
セルで吸収され光電変換される。上記の吸収しきれない
光は、第1接合セルにおいても第2接合セルにおいても
中途半端に吸収されるため、この波長領域光に対する光
電変換効率は他の波長領域の光に対する光電変換効率よ
りも悪くなっている。なお、セル特性としては曲線因子
が悪くなる。そして、第2接合セルの長波長側分光感度
も、第1接合セル程ではないがなだらかに減少し、第2
接合セルと第3接合セルの間においても上記第1接合セ
ル/第2接合セル間と同様の現象が生じる。
また、上記従来技術における多接合型アモルファスシリ
コン系太陽電池に設けられている金属薄膜等は、np接合
のオーミック特性を良くするためのもので、単なる導電
性の光透過膜であり、この場合においても上記分光感度
特性低下の問題は残る。
本発明の目的は、上記従来技術における問題点を解決
し、短絡電流密度と曲線因子が高く、光電変換効率に優
れた多接合型アモルファスシリコン系太陽電池を提供す
ることにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記本発明の目的を達成するために、多接合型アモルフ
ァスシリコン系太陽電池を構成する第1接合セルと第2
接合セルとの間に、第1接合セルの分光感度が漸減して
いる長波長側の波長領域内の特定波長より短波長の光の
みを反射する中間層を形成する。また、第1接合セルの
数が3個以上の時は、第2接合セルと第3接合セルとの
間にも、第2接合セルの分光感度が漸減している長波長
側の波長領域内の特定波長より短波長の光のみを反射す
る中間層を形成する。この中間層は金属の酸化膜、窒化
膜のうちの少なくとも1種からなる中間層であることが
好ましい。また、上記中間層はp、i、n各層よりも屈
折率の小さい金属の酸化物、窒化物、フッ化物のうちの
少なくとも1種からなる中間層であってもよい。さら
に、上記中間層は導電性光透過膜と絶縁性膜との積層膜
であってもよい。また、本発明の多接合型アモルファス
シリコン系太陽電池を構成する各pin接合セルは、アモ
ルファスシリコンおよびアモルファスシリコンゲルマニ
ウムからなることが好ましい。
〔作用〕
本発明の多接合型アモルファスシリコン系太陽電池を構
成する各接合セルの間に設けた中間層により、特定波長
より短波長の光は、第1接合セルにおいて充分に吸収さ
れ、上記波長より長波長の光は第2接合セルで吸収され
て効率よく光電変換される。また、第2接合セルと第3
接合セルの間においても、上記の類似の膜からなる中間
層を形成することにより上記同様の作用が生じる。した
がって、第1接合セルと第1接合セルおよび第2接合セ
ルと第3接合セルの長波長側分光感度特性は、従来の多
接合型アモルファスシリコン系太陽電池の分光感度特性
よりも急峻となると同時に、分光感度がクロスする波長
領域光下のセル特性、特に曲線因子が向上し、光電変換
効率の高い多接合型アモルファスシリコン系太陽電池が
得られる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を挙げ、図面を用いてさらに詳
細に説明する。
(実施例 1) 第1図に、本実施例において作製した多接合型アモルフ
ァスシリコン系太陽電池の構成を示す。図に示すごと
く、まず、ガラス基板1上に、8000ÅのSnO2透明電極2
を形成し、この上にプラズマCVD法を用い基板温度250℃
で第1接合セルを形成する。まずB2H6ガス,CH4ガス,SiH
4ガスとを混合したガスを用いて、Bドープ水素化アモ
リファスシリコンカーバイドp層3、次に、SiH4ガスを
用いてノンドープ水素化アモルファスシリコンi層4、
さらに、PH3ガスとSiH4ガスとを混合したガスを用い
て、Pドープ水素化微結晶シリコンn層5を形成する。
各層の厚さは、p層100Å、i層600Å、n層100Å程度
とする。この全面に、基板温度150〜250℃の範囲内で真
空蒸着法にてSbドープSnO2膜6を100Åの厚さ形成す
る。この上に、50μm間隔のストライプ状のTa2O5膜7
を形成する。次に、第2接合セルとして、第1接合セル
同様に、Bドープ水素化微結晶シリコンp層8、ノンド
ープ水素化アモルファスシリコンi層4、Pドープ水素
化微結晶シリコンn層5を形成する。各層の厚さは、p
層100Å、i層1800Å、n層100Å程度とする。この全面
に、SbドープSnO2膜6と膜厚50Åのノンドープ窒化シリ
コン膜12を形成する。さらに、この上に第3接合セルと
してBドープ水素化微結晶シリコンp層8、ノンドープ
水素化アモルファスシリコンゲルマニウム(a−SiGe:
H)i層14、Pドープ水素化微結晶シリコンn層5を順
次形成する。ノンドープ水素化アモルファスシリコンゲ
ルマニウムi層14は、SiH4ガスとGeH4ガスを混合したガ
スを用いて形成する。各層の厚さは、p層100Å、i層5
000Å、n層100Å程度とする。最後に、ITO(Indium Ti
n Oxide…InとSnの酸化物)膜16とAg膜17を形成する。
本実施例において作製した多接合型アモルファスシリコ
ン系太陽電池の光電変換特性は、擬似太陽光100mW/cm2
照射下で、曲線因子0.68、変換効率12.7%が得られ、np
接合間に中間層を有しない従来の3層構造の太陽電池
(曲線因子:0.62、変換効率:11.2%)に比べて優れた特
性を示した。
(実施例 2) 第2図に、本実施例において作製した多接合型アモルフ
ァスシリコン系太陽電池の構成を示す。図に示すごと
く、まず、SUS基板21上に、まず、Ti膜22、Ag膜17およ
びTi膜22よりなる3層電極を形成する。この3層電極上
に、プラズマCVD法で、基板温度250℃にてPH3ガスとSiH
4ガスとを混合したガスを用いて、Pドープ水素化微結
晶シリコンn層5を、次に、SiH4ガスとGeH4ガスを混合
したガスを用いて、ノンドープ水素化アモルファスシリ
コンゲルマニウム(a−SiGe:H)i層14を、さらにその
上に、B2H6ガスとSiH4ガスとを混合したガスを用いて、
Bドープ水素化微結晶シリコンp層8を順次形成する。
各層の膜厚は、例えばn層300Å、i層5000Å、p層100
Å程度で良い。次に、その全面に、基板温度150〜250℃
の範囲内で真空蒸着法にてSbドープSnO2膜6を100Åの
厚さに形成する。この上に、30μm間隔のストライプ状
の高抵抗金属酸化膜であるTa2O5膜7を形成する。しか
る後、さらに、Pドープ水素化微結晶シリコンn層5、
ノンドープ水素化アモルファスシリコンi層4、Bドー
プ水素化微結晶シリコンp層8の順に形成する。各層の
厚さは、n層75Å、i層4000Å、p層80Å程度とする。
この上に、膜厚100ÅのSbドープSnO2膜6と膜厚50ÅのT
a2O5膜7を形成する。しかる後、さらに、Pドープ水素
化微結晶シリコンn層5、ノンドープ水素化アモルファ
スシリコンi層4、Bドープ水素化アモルファスシリコ
ンカーバイドp層3の順に形成する。各層の厚さは、p
層75Å、i層1800Å、p層80Å程度とする。最後に、全
面にITO膜16を1800Åの厚さ形成する。本実施例におい
て作製した多接合型アモルファスシリコン系太陽電池の
光電変換特性は、擬似太陽光100mW/cm2照射下で、曲線
因子0.70、変換効率13.2%が得られ、np接合間に中間層
を有しない従来の3層構造の太陽電池(曲線因子:0.6
2、変換効率:11.2%)に比べて優れた特性を示した。
(実施例 3) 第3図に、本実施例において作製した多接合型アモルフ
ァスシリコン系太陽電池の構成を示す。
実施例2と同様に、SUS基板21上に、まずTi膜22、Ag膜1
7およびTi膜22よりなる3層電極を形成し、該電極上に
第1接合セルとして、Pドープ水素化微結晶シリコンn
層5を、a−SiGe:Hi層14を、Bドープ水素化微結晶シ
リコンp層8を順次形成する。次に、その全面に、Sbド
ープSnO2膜6を100Åの厚さに形成する。この上に、100
μm間隔の10μm幅のストライプ状Cr電極23と、その隙
間にTiO2膜24を形成する。さらに、SbドープSnO2膜6を
100Åの厚さ形成する。しかる後、第2接合セルとして
実施例2と同様に、Pドープ水素化微結晶シリコンn層
5、ノンドープ水素化アモルファスシリコンi層4、B
ドープ水素化微結晶シリコンp層8の順に形成する。こ
の上に、膜厚100ÅのSbドープSnO2膜6を、ついで、Cr
電極23とTa2O5膜7をストライプ状に形成する。しかる
後、第3接合セルとして実施例2同様に、Bドープ水素
化微結晶シリコンn層5、ノンドープ水素化アモルファ
スシリコンi層4、Bドープ水素化アモルファスシリコ
ンカーバイドp層3の順に形成する。最後に、全面にIT
O膜16を1800Åの厚さ形成する。本実施例において作製
した多接合型アモルファスシリコン系太陽電池の光電変
換特性は、擬似太陽光100mW/cm2照射下で、曲線因子0.6
9、変換効率13.0%が得られ、np接合間に中間層を有し
ない従来の3層構造太陽電池(曲線因子:0.62、変換効
率:11.2%)に比べて優れた特性を示した。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したごとく、本発明の多接合型アモルフ
ァスシリコン系太陽電池において、第1接合セルと第2
接合セルの間に中間層を設けることにより、特定波長よ
り短波長の光は第1接合セルにおいて充分に吸収され、
該波長より長波長の光は第2接合セルで吸収され効率よ
く光電変換される。また、第2接合セルと第3接合セル
の間においても上記と同様の中間層を設けることにより
上記と同様の効果が得られる。したがって、光電変換効
率の高い多接合型アモルファスシリコン系太陽電池を実
現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例1において作製した多接合型ア
モルファスシリコン系太陽電池の構成の一例を示す模式
図、第2図は本発明の実施例2において作製した多接合
型アモルファスシリコン系太陽電池の構成の一例を示す
模式図、第3図は本発明の実施例3において作製した多
接合型アモルファスシリコン系太陽電池の構成の一例を
示す模式図、第4図は従来の多接合型のアモルファスシ
リコン系太陽電池の光電流の分光感度特性を示すグラフ
である。 1……ガラス基板、2……SnO2透明電極 3……Bドープ水素化アモルファスシリコンカーバイド
p層 4……ノンドープ水素化アモルファスシリコンi層 5……Pドープ水素化微結晶シリコンn層 6……SbドープSnO2膜 7……Ta2O5膜 8……Bドープ水素化微結晶シリコンp層 12……ノンドープ窒化シリコン膜 14……ノンドープ水素化アモルファスシリコンゲルマニ
ウム(a−SiGe:H)i層 16……ITO(InとSnの酸化物)膜 17……Ag膜、21……SUS基板 22……Ti膜、23……Cr電極 24……TiO2
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋田 寿一 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 平2−237172(JP,A) 特開 昭63−77167(JP,A) 特開 昭60−211987(JP,A) 特開 昭61−196583(JP,A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のpin接合セルを積層して構成した多
    接合型アモルファスシリコン系太陽電池において、上記
    pin接合セルとpin接合セルとの間に、光入射側のpin接
    合セルの分光感度特性の長波長側の漸減領域の特定波長
    よりも短い波長の光を反射する中間層が設けられてお
    り、上記中間層の少なくとも1つは導電性膜とストライ
    プ状の絶縁性膜を有する積層膜からなることを特徴とす
    る多接合型アモルファスシリコン系太陽電池。
  2. 【請求項2】上記中間層の屈折率は上記pin接合セルを
    構成するp、i、n各層よりも小さい請求項1記載の多
    接合型アモルファスシリコン系太陽電池。
  3. 【請求項3】上記中間層を構成する上記絶縁性膜は金属
    の酸化物、窒化物、フッ化物のうちから選ばれる少なく
    とも1種の薄膜からなる請求項1又は2記載の多接合型
    アモルファスシリコン系太陽電池。
  4. 【請求項4】上記多接合型アモルファスシリコン系太陽
    電池はアモルファスシリコン層およびアモルファスシリ
    コンゲルマニウム層を有している請求項1乃至3のいず
    れか一項に記載の多接合型アモルファスシリコン系太陽
    電池。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101958354A (zh) * 2009-07-17 2011-01-26 三洋电机株式会社 太阳能电池模块和太阳能电池模块的制造方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19935046C2 (de) * 1999-07-26 2001-07-12 Schott Glas Plasma-CVD-Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer mikrokristallinen Si:H-Schicht auf einem Substrat sowie deren Verwendung
WO2003007049A1 (en) 1999-10-05 2003-01-23 Iridigm Display Corporation Photonic mems and structures
JP4110718B2 (ja) * 2000-08-29 2008-07-02 富士電機アドバンストテクノロジー株式会社 多接合型薄膜太陽電池の製造方法
US7560750B2 (en) 2003-06-26 2009-07-14 Kyocera Corporation Solar cell device
EP1724840B1 (en) * 2004-02-20 2013-05-08 Sharp Kabushiki Kaisha Photoelectric cell
US11211510B2 (en) * 2005-12-13 2021-12-28 The Boeing Company Multijunction solar cell with bonded transparent conductive interlayer
JP5143136B2 (ja) * 2007-09-18 2013-02-13 三菱電機株式会社 薄膜太陽電池素子の製造方法
JP4940309B2 (ja) * 2007-10-30 2012-05-30 三洋電機株式会社 太陽電池
JP5180640B2 (ja) * 2008-03-25 2013-04-10 株式会社カネカ 多接合型シリコン系薄膜光電変換装置
US8410355B2 (en) 2007-11-02 2013-04-02 Kaneka Corporation Thin film photoelectric conversion device having a stacked transparent oxide and carbon intermediate layer
JP2009117463A (ja) * 2007-11-02 2009-05-28 Kaneka Corp 薄膜光電変換装置
JP5180574B2 (ja) * 2007-12-14 2013-04-10 株式会社カネカ 多接合型シリコン系薄膜光電変換装置
RU2485626C2 (ru) * 2007-12-21 2013-06-20 Квалкомм Мемс Текнолоджис, Инк. Многопереходные фотогальванические элементы
JPWO2010087312A1 (ja) * 2009-01-28 2012-08-02 三菱電機株式会社 薄膜光電変換装置およびその製造方法
KR100990111B1 (ko) * 2009-08-19 2010-10-29 엘지전자 주식회사 태양전지
JP2018160657A (ja) * 2017-03-23 2018-10-11 株式会社東芝 太陽電池、多接合型太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽光発電システム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60211987A (ja) * 1984-04-06 1985-10-24 Hitachi Ltd 多層構造シリコン太陽電池
JPS61196583A (ja) * 1985-02-25 1986-08-30 Sharp Corp 光起電力装置
JPS6377167A (ja) * 1986-09-19 1988-04-07 Sanyo Electric Co Ltd 積層型光起電力装置
JP2738557B2 (ja) * 1989-03-10 1998-04-08 三菱電機株式会社 多層構造太陽電池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101958354A (zh) * 2009-07-17 2011-01-26 三洋电机株式会社 太阳能电池模块和太阳能电池模块的制造方法

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