JPS58122783A - 光起電力装置 - Google Patents

光起電力装置

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JPS58122783A
JPS58122783A JP57004632A JP463282A JPS58122783A JP S58122783 A JPS58122783 A JP S58122783A JP 57004632 A JP57004632 A JP 57004632A JP 463282 A JP463282 A JP 463282A JP S58122783 A JPS58122783 A JP S58122783A
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Japan
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Masaru Yamano
山野　大
Takashi Shibuya
澁谷　尚
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Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明に非晶質半導体管用いた光起電力装置に関し、特
にその電力変換効率の向上を図ったものである。
第１図ｄ本発明賽施例としての光起電カ装蓋全示り、　
（１０Ｆｌｆｆ’ｔ　ス等（Ｄ透明ｅｓｉｉａ板、ｒｔ
ｎｒｘａｉ板とに形成され九インジウム・錫酸化物等か
らなる透明な＠１電極、四、Ｑ３及びα４Ｊは該電極上
に順次積着された。何れも非晶質半導体からなる第１゜
第２及び第３の発電層、（至）は第５の発電層α◆上に
形成されたアルミニウム等からなる第２電極である。
上記装置において、Ｍ板αＧ及び第１電極Ｑｌｌを介し
て光が容置ｔｍに入ると、各層内で目出キャリア（電子
及び又は正孔）が生じ、これらが第１゜第２電極（Ｉｌ
ｌ、　Ｑ５に集電されることにより起電ｌ：ＩＥを生じ
る。
本実施例の特徴として、光入射方向に槓１された第１．
第２、第５の発電Ｗ（６）、０．α尋の各光学的禁止帯
幅ＥＯｐは、第２図に示す如く光入射側よｔ）ＩｌｌＩ
ｉ次小さくなっている。より具体的に説明すると、第１
〜第５発電層の具体的構成は下表の通りである。
即ち、各発電Ｍにおいて主に発電作用の行なわれるのは
夫々の工型層であるがと記の如く、光入射−より順次積
層されている第１工型Ｍ（工１）。
第２工ｔＪＩ智（工２）及び第５１型層（工５）の夫Ａ
（Ｄ光学的禁止帯幅”ｐは２．Ｏｅｖ、１．７５ｅｖ、
１，３ｅｖと順に小さくなっているのである。
半導体発電現象において１発電に寄与する入射光ｅ畏、
即ち吸収敢長は発電領域の光学的禁止帯幅に依存する。
第５図ｕ本賽施例における第１゜第２．第５＠１［−（
ロ）、０３．（１４１の大々の光吸収特性（１２ａ）、
（１５ａ）、（１４ａ）を示している。
発電素子がもし一つの光学的禁止帯幅しか持っておらず
、斯る素子に太陽光などが入射したとすると、その光学
的禁止帯輪に応じた一部の波長の光しか発電に寄与せず
、それより短い酋長の入射光エネルギ框素子内で勲とな
って消散し、父長い波長の入射光エネルギ框素子内で吸
収されることな（散逸する。
これに対し１本実施例では第５図から明らかな如く、素
子全体として見れば複数の光学的禁止帯幅が存在し、し
かも光入射慟〃・ら畦次それがｌトさくなる配置である
ので、入射光エネＭギζ、その短汲畏備のものが素子の
比較的浅い領域で有効に発電に寄与すると共に、長ｆ１
喪備のものが素子の浅い領域で吸収されることなく素子
の比較的深い領域に１で進んでそこで有効に発電に寄与
する結果、素子全体として大きな発電効率か得られる。
この様なＷ数の発ｌＩｒ１Ｉ會積曖ゼる構造で汀、各発
電−内のＰ工Ｎ接＠−からなる電位障壁が１方向配列に
なる関係上、隣接する発電層の闇に、第１Ｎ型１１１（
Ｎ１ンと第２Ｐ型１（Ｐｌ）の開、第２ＮＩＭ層（Ｎ２
）と第３Ｐ型春（Ｐ５）との闇の娃き逆方向の整？５！
Ｆ接合が発、生ずる可能性がある。
しかし乍ら１本実施例の様に非晶質半導体材料を用いる
場合、非晶質半導体ｒＸ極めて薄い膜厚に形成できるの
で、上記の如き逆方向整涜接合の発−生し得る部分の膜
厚會非常に薄くしておけば、トンネＡ／Ｗ涜が潰れてそ
の部分の接合ははとんど実質的な整漬接合とならない。
本命明灯、この様な逆方向整涜！１２合発生部分の整涜
性をより完全になくすものであＶ、そのために、各発電
層（２）、（Ｌｌ、α脅の境界部分ＫＷｋ結晶化半導体
層＜Ｍｌ）、（Ｍ２　）を設けている。
微結晶化半導体Ｍ（Ｍｌ）、（１１）の存在は。
例えばそれがＮ型であるとすると、各発電層（２）。
（至）、Ｃ４の境界において、夫々の伝導帯レベＡ／（
Ｃ１）、（０２）を第２図中点線より実線へと下降せし
め、これにより斯る伝導帯レベルとそれに隣接する愉盲
子帯しベ／ｖ（’Ｖｔ　）、（Ｖ２　）との間隔が縮少
する結果、これらＩ１１接レベル間のトンネジ電漬によ
る再結合電澄が増大して上記境界での整涜性は？全にな
くなる。
上記ｔ４Ｎ施例の製造は１例えば第１電極ａ１）１で作
成済みの基板ａｃｓ１ｆｔ反応室に入れ、斯る反応室に
適宜反応ガスを満してグロー放電を生起ぜしめることＫ
より行なデれるＯ各軸電層（２）、Ｃ３，Ｃ４１の組成
は夫々異なるので、積層Ｉｌ＆ｉに反応ガスが切替えら
れることはもちろんである。下表に、各１に対する反応
ガスの組成を示す。尚基板ａＯ＃′ｉ全ての一形成時、
２５０ｔｌの温度に保たれる。
尚１反応ガスＫＦＩその他のキャリアガスとしてのＨ２
ガスが含まれている。
鎖結晶化半導体Ｊ１１（Ｍｌ）、（Ｍ２　）は、この様
に他の半導体層と同様のグロー放電反応により形成され
るが、たソその度広条件の１つのグロー放電電力が他の
層の場合よりも増大される点で異なりている。具体例で
言えば、高ｍｓ容量結合型グロー放電装置を用いろとし
て、他の１の場合の電力框１０〜２０ｍＷ／ｄであるの
に対し、微結ｌ乙 へ半導体、Ｗ（Ｍｌ　）、（Ｍ２　）の場合のそれは５
０〜１００ｍＷ／ｄＫ設定される。尚半導体ｗ／Ｉ（Ｍ
ｌ　）、　　（Ｍ２　）の膜厚は約１０ＯＡである。
以上の説明から明らかな如く、本発明によれば、非晶質
半導体η・らなる発電ｊｉｌｆ！−複敬積層した構成の
光起電力装置において、各発電層間の逆方向整ｆＮ＃合
が実質的に完全に非整涛的となるので高効率の装置ケ賽
現することができる。
【図面の簡単な説明】
苓１図は本発明実施例を示す側面図、第２肉はエネｙギ
帯構造図、第５図は光啜収特性□□□である。 α３．　ＯＬ　ｕ４−−−−・・発電層、（ＭＩＬ　（
Ｍ２　）−・・・・・微結へ半導体層っ 代理人　ｑｆ増士佐　舒　靜　天〈、パ′ノリ／ □□−−−」 何 第３図 ；”１序Ｙ １０ Ｅｔ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）各−が非晶質半導体からな９内部に電位障ｌｌｌ
    ｆｔ有するＩＩ＆の発電層を上記各層の障壁が順方向に
    なる配列で光入射方向に積層すると共に、上記各発電−
    の境株部分に徽結晶化半導体智を設は友ことを特徴とす
    る光起電力装置。
JP57004632A 1982-01-14 1982-01-14 光起電力装置 Granted JPS58122783A (ja)

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