JPS5818975A - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光照射面または裏面のＰまたはＮ型の導電型を
有する半導体層を１０〜２００ＯＡの大きさを有する結
晶性（微結晶性）の炭素または窒素が５〜５０チ含有し
、かつ再結合中心中和用水素またはハロゲン元素が添加
された珪素を主成分とするセミアモルファス半導体によ
）設けた少くともひとつのＰ工ＮまたはＰＮ接合１を有
する光電変換装置に関する。
有する半導体層を１０〜２００ＯＡの大きさを有する結
晶性（微結晶性）の炭素または窒素が５〜５０チ含有し
、かつ再結合中心中和用水素またはハロゲン元素が添加
された珪素を主成分とするセミアモルファス半導体によ
）設けた少くともひとつのＰ工ＮまたはＰＮ接合１を有
する光電変換装置に関する。
本発明は光電変換を行なわない照射面または裏面におい
て、その開放電圧を向上するため、ＰまたはＮ型の不純
物特に０．５〜５モルチの多量に添加（ドープ）した半
導体層の活性化エネベルをそれぞれ価電子帯（以下ＯＢ
という）に縮退させうる程度に小さくそのＰまたはＮ型
の半導体の７エルミレベルの差を大きくして太き造を有
せしめることにより、その光吸収係数が減少し、ひいて
はこの領域での照射光が熱に変わってしまうことを防ぎ
、大部分の光を光−電気変換による電子−ホール対を発
生する１層（真性または実質的に不純物を添加しない層
をここでは１層という）に到達せしめることを目的とし
ている。
て、その開放電圧を向上するため、ＰまたはＮ型の不純
物特に０．５〜５モルチの多量に添加（ドープ）した半
導体層の活性化エネベルをそれぞれ価電子帯（以下ＯＢ
という）に縮退させうる程度に小さくそのＰまたはＮ型
の半導体の７エルミレベルの差を大きくして太き造を有
せしめることにより、その光吸収係数が減少し、ひいて
はこの領域での照射光が熱に変わってしまうことを防ぎ
、大部分の光を光−電気変換による電子−ホール対を発
生する１層（真性または実質的に不純物を添加しない層
をここでは１層という）に到達せしめることを目的とし
ている。
さらに本発明はかかるＰまたはＮ型半導体層での光吸収
による損失を少くするため、この領域に炭素または窒素
を５〜５０チ（（ＯまたはＮ）４゜＝０．０５〜０．５
）添加し、そのエネルギパンえてさらにこの領域の損失
を少なくしていることを特徴としている。
による損失を少くするため、この領域に炭素または窒素
を５〜５０チ（（ＯまたはＮ）４゜＝０．０５〜０．５
）添加し、そのエネルギパンえてさらにこの領域の損失
を少なくしていることを特徴としている。
本発明はさらに光の照射面での吸収性を少くするととも
に微結晶性の大きさを特に平板（円板）状を有するクラ
スタの厚さ方向が５０〜２０ＯＡを有するため、その厚
さを１００〜７０ＯＡとクラスタが平均０．７５〜５層
積層された構造としたことを目的としている。
に微結晶性の大きさを特に平板（円板）状を有するクラ
スタの厚さ方向が５０〜２０ＯＡを有するため、その厚
さを１００〜７０ＯＡとクラスタが平均０．７５〜５層
積層された構造としたことを目的としている。
本発明はかかる結晶性特にショートレンジオーダの結晶
性（１０〜２００ Ａ）を有するセミアモルファス半導
体を積層的にその特性を光電変換装置に応用したもので
、特に炭化珪素のセミアモルファス半導体（アモルファ
ス的多結晶半導体）に関しては、本発明人の出願になる
特許願昭和５３年１５２８８７号（炭化珪素半導体）（
昭和５６年５５６０’ｉ’号分割）に示されている。
性（１０〜２００ Ａ）を有するセミアモルファス半導
体を積層的にその特性を光電変換装置に応用したもので
、特に炭化珪素のセミアモルファス半導体（アモルファ
ス的多結晶半導体）に関しては、本発明人の出願になる
特許願昭和５３年１５２８８７号（炭化珪素半導体）（
昭和５６年５５６０’ｉ’号分割）に示されている。
本発明はさらにこの先願の最ａ８的である光電変換装置
に対し最適化を行なったものである。
に対し最適化を行なったものである。
従来光電変換装置特にＰＩＮ型のアモルファス半導体を
用いた太陽電池はＰまたはＮ層を５０〜１５０Ａときわ
めてうずく形成しなければならなかった。それはこの領
域にＡｓでありかつ０．５〜２モルチもの高濃度のホウ
素またはリン等の不純物を添加することにより、その光
吸収係数がきわめて大きく例えば波長５００ｎｍにおい
て３ Ｘ １０’Ｑ ｍ’を有していた。これはＡＥＩ
が３ Ｘ Ｉ Ｏ’ｃ ｍｆ、単結晶珪素が２Ｘ１０’
ｃｍｆであるのに比べて１０〜１００倍も大きい。
用いた太陽電池はＰまたはＮ層を５０〜１５０Ａときわ
めてうずく形成しなければならなかった。それはこの領
域にＡｓでありかつ０．５〜２モルチもの高濃度のホウ
素またはリン等の不純物を添加することにより、その光
吸収係数がきわめて大きく例えば波長５００ｎｍにおい
て３ Ｘ １０’Ｑ ｍ’を有していた。これはＡＥＩ
が３ Ｘ Ｉ Ｏ’ｃ ｍｆ、単結晶珪素が２Ｘ１０’
ｃｍｆであるのに比べて１０〜１００倍も大きい。
このためこの光照射面におけるＰまたはＮ型半導体層に
おける照射光の吸収損をアモルファス太陽電池の１／１
０〜１／１ｏｏにすることは太陽電池としての変換効率
を向上せしめるためにきわめて重要なことであった。
おける照射光の吸収損をアモルファス太陽電池の１／１
０〜１／１ｏｏにすることは太陽電池としての変換効率
を向上せしめるためにきわめて重要なことであった。
として、カフ−のＯＢ、ＶＢが１シク曾−を有さない連
続接合を有せしめる半導体装置（米国特許４．２３９．
５５４ １９８０年１２月６日発行、米国特許 ４，２
５４，４２９ ’１９８１年３月３日発行）の利用関
係になるもさらに具体化し変換電池では２〜７％ （Ａ
ＭＩ １００ｍｗ／ｃｍ”）がＩＱ ｍ’で得られた
ものが、１０〜１４チもの高い変換効率を得ることがで
きるようになった。さらに光照射裏面に対しても広い工
゛ネルギバンド構造とすることにより１層での裏面電界
（ＢＡＣＫ太陽電池自体の昇温を防ぐことにより、さら
に約２チ向上に１２〜１６チを得ることができるように
なった。
続接合を有せしめる半導体装置（米国特許４．２３９．
５５４ １９８０年１２月６日発行、米国特許 ４，２
５４，４２９ ’１９８１年３月３日発行）の利用関
係になるもさらに具体化し変換電池では２〜７％ （Ａ
ＭＩ １００ｍｗ／ｃｍ”）がＩＱ ｍ’で得られた
ものが、１０〜１４チもの高い変換効率を得ることがで
きるようになった。さらに光照射裏面に対しても広い工
゛ネルギバンド構造とすることにより１層での裏面電界
（ＢＡＣＫ太陽電池自体の昇温を防ぐことにより、さら
に約２チ向上に１２〜１６チを得ることができるように
なった。
以下図面に従って本発明の製造工程を記す。
第１図に示した反応系においてプラズマグロー放電法を
用いて炭化珪素または珪素半導体を形成したものである
。基板（１）はポート（例えば石英）（２）に対して陣
立させた。
用いて炭化珪素または珪素半導体を形成したものである
。基板（１）はポート（例えば石英）（２）に対して陣
立させた。
基板は導体基板（ステンレス、チタン、窒化チタン、そ
の他の金属）、半導体（珪素、炭化珪素、ゲルマニュー
ム）、絶縁体（アルミナ、ガラス、有機物質）または複
合基板（絶縁基板上に酸化スズ、工ＴＯ等の導電膜が形
成されたもの、絶縁基板上に選択的に導体電極が形成さ
れたもの）を用いた。また導体基板として基板上にリー
ドとしてのＰまたはＮ型の半導体が選択的に形成された
ものを用いてもよい。
の他の金属）、半導体（珪素、炭化珪素、ゲルマニュー
ム）、絶縁体（アルミナ、ガラス、有機物質）または複
合基板（絶縁基板上に酸化スズ、工ＴＯ等の導電膜が形
成されたもの、絶縁基板上に選択的に導体電極が形成さ
れたもの）を用いた。また導体基板として基板上にリー
ドとしてのＰまたはＮ型の半導体が選択的に形成された
ものを用いてもよい。
本発明のすべてにおいてこれらを総称して被形成面を有
するものを基板という。もちろんこの基板は可曲性であ
ってもまた固い板であってもよい。
するものを基板という。もちろんこの基板は可曲性であ
ってもまた固い板であってもよい。
基板は例えば１ｏｏｐ〜１ｍｍの厚さの１００ ｍ”を
本実施例においては用いた。この基板を反応容器（３）
に封じた。この反応容器は１〜２０ＭＨ２１３，５６Ｍ
Ｈ２の高周波加熱炉（４）高周波電磁エネルギにより反
応性気体および基板を励起、反応または加熱できるよう
にしている。さらにその外側に抵抗加熱によるヒータ（
４）を設置している。
本実施例においては用いた。この基板を反応容器（３）
に封じた。この反応容器は１〜２０ＭＨ２１３，５６Ｍ
Ｈ２の高周波加熱炉（４）高周波電磁エネルギにより反
応性気体および基板を励起、反応または加熱できるよう
にしている。さらにその外側に抵抗加熱によるヒータ（
４）を設置している。
排気は（６）よりパルプ（７）を経て、真空ポンプ（８
）を経てなされる。反応性気体は（９）の入口に到るが
基板より離れた位置にて他の誘導電磁エネルギ（ｌＯ）
ここでは１〜１００Ｈ２１例えば２．４６’ＧＨｚのマ
イクロ波エネルギによシ化学的に活性化させている。こ
の（１０）の部分の容器（７）にて反応性気体である炭
素と珪素また必要に応じて混入されるＰまたはＮ型不純
物を完全に混合した。さらに高周波エネルギによシ化学
的にこれらの反応性気体を活性化させ、さらに一部を互
いに反応させてりる。またミクサーｃＩｆ）にて珪化物
と炭化物はあらかじめ十分混合してよい。
）を経てなされる。反応性気体は（９）の入口に到るが
基板より離れた位置にて他の誘導電磁エネルギ（ｌＯ）
ここでは１〜１００Ｈ２１例えば２．４６’ＧＨｚのマ
イクロ波エネルギによシ化学的に活性化させている。こ
の（１０）の部分の容器（７）にて反応性気体である炭
素と珪素また必要に応じて混入されるＰまたはＮ型不純
物を完全に混合した。さらに高周波エネルギによシ化学
的にこれらの反応性気体を活性化させ、さらに一部を互
いに反応させてりる。またミクサーｃＩｆ）にて珪化物
と炭化物はあらかじめ十分混合してよい。
反応系（３）（容器（７）を含む）は１６１〜１０ｔｏ
ｒｒ特に０．１〜１，０ｔＯｒｒとした。
ｒｒ特に０．１〜１，０ｔＯｒｒとした。
反応性気体は珪化物気体α→に対してはシラン（ｓｔｙ
、ジクロールシラン（ｓｔ町Ｃλ）、トリクロールシラ
ン（ＳＩＨＣ１ρ、四フン化珪素（８１９等があるが、
取扱いが容易なシランを用いた。
、ジクロールシラン（ｓｔ町Ｃλ）、トリクロールシラ
ン（ＳＩＨＣ１ρ、四フン化珪素（８１９等があるが、
取扱いが容易なシランを用いた。
価格的にはジクロールシランの方が安価であシこれを用
いてもよい。
いてもよい。
炭化物気体ａ１に対してはメタン（ａＨρ、エタン（Ｏ
ＬＨ−、プロパン（Ｃ，ａρのような炭化水素であって
も、またトリメチルシラン等の珪化炭化水素であっても
よい８゜ここではメタンを用いた。炭化珪素に対しそは
、Ｐ型の不純物としてボロンをジポラン（ハ）より１０
〜１０ｃｍの濃度特に０．３〜５モルチになるように力
旧え、またＮ型の不純物としてはフオスヒン（Ｐ Ｈ，
） ヲ１６’〜１♂ｃ２特に０．３〜５モルチの濃度に
なるように調整して用いた。アルシン（ＡＳＨｈ）であ
ってもよい。キャリアガスα埠は反応中は水素（鴇）ま
たは塩化水素（Ｈ０１）を用いたが、反応開始の前後は
窒素（Ｎ、）を液体窒素により利用した。反応系は最初
容器の内壁に付着した酸素等を３００〜８００°Ｃに加
熱し、かつＡｒを放電させて壁面をスパッタして除去し
、その後排気口側より基板（１）を挿着したボート（２
）を容器（３）に入れた。この後この容器を真空系（８
）によシ真空引きし、１０ｔＯｒｒにまでした。さらに
しばらくの間水素をｌＯ〜４０チ混９８〜１００％であ
った。さらにその活性化エネルギを０．０２〜０．０５
ｅＶと小さかった。
ＬＨ−、プロパン（Ｃ，ａρのような炭化水素であって
も、またトリメチルシラン等の珪化炭化水素であっても
よい８゜ここではメタンを用いた。炭化珪素に対しそは
、Ｐ型の不純物としてボロンをジポラン（ハ）より１０
〜１０ｃｍの濃度特に０．３〜５モルチになるように力
旧え、またＮ型の不純物としてはフオスヒン（Ｐ Ｈ，
） ヲ１６’〜１♂ｃ２特に０．３〜５モルチの濃度に
なるように調整して用いた。アルシン（ＡＳＨｈ）であ
ってもよい。キャリアガスα埠は反応中は水素（鴇）ま
たは塩化水素（Ｈ０１）を用いたが、反応開始の前後は
窒素（Ｎ、）を液体窒素により利用した。反応系は最初
容器の内壁に付着した酸素等を３００〜８００°Ｃに加
熱し、かつＡｒを放電させて壁面をスパッタして除去し
、その後排気口側より基板（１）を挿着したボート（２
）を容器（３）に入れた。この後この容器を真空系（８
）によシ真空引きし、１０ｔＯｒｒにまでした。さらに
しばらくの間水素をｌＯ〜４０チ混９８〜１００％であ
った。さらにその活性化エネルギを０．０２〜０．０５
ｅＶと小さかった。
しかしアモルファス構造または炭化珪素中に炭素または
珪素のそれぞれが均質に混合せずに塊を構成すると、イ
オン化率は１０チ以下であシ活性化エネルギも０．２〜
Ｑ、３５ｅＶと大きく、大きな開放電圧を期待できるも
のではなかった。
珪素のそれぞれが均質に混合せずに塊を構成すると、イ
オン化率は１０チ以下であシ活性化エネルギも０．２〜
Ｑ、３５ｅＶと大きく、大きな開放電圧を期待できるも
のではなかった。
以上のことから明らかなように、本発明の基板より離れ
た位置で反応性気体である珪化物気体と炭化物気体と、
１価またはＶ価の不純物気体とを均質に混合して化合的
に活性または励起しておくことは、イオン化率を１００
％近くとした炭化珪素を特に１Ｏ−２０００Ａの粒径を
有するアモルファス的多結晶構造を有する炭化珪素半導
体として用いる場合、きわめて重要であることがわかっ
た。
た位置で反応性気体である珪化物気体と炭化物気体と、
１価またはＶ価の不純物気体とを均質に混合して化合的
に活性または励起しておくことは、イオン化率を１００
％近くとした炭化珪素を特に１Ｏ−２０００Ａの粒径を
有するアモルファス的多結晶構造を有する炭化珪素半導
体として用いる場合、きわめて重要であることがわかっ
た。
以上の実施例において炭化珪素は非単結晶、特に本発明
においてはアモルファス構造では力く１０〜２００ＯＡ
の大きさの結晶性または微結晶を有するアモルファス的
多結晶の構造すなわちセミアモルファス半導体であるこ
とが電子線回折の結果より明らかになった。特に基板の
温度が２００〜５００＠Ｃにおいてはセミアモルファス
半導体を作ることが可能であった。アモルファス半導体
とセミアモルファス半導体さらに多結晶半導体との境界
は反応圧力および電磁エネルギによって多少異なった。
においてはアモルファス構造では力く１０〜２００ＯＡ
の大きさの結晶性または微結晶を有するアモルファス的
多結晶の構造すなわちセミアモルファス半導体であるこ
とが電子線回折の結果より明らかになった。特に基板の
温度が２００〜５００＠Ｃにおいてはセミアモルファス
半導体を作ることが可能であった。アモルファス半導体
とセミアモルファス半導体さらに多結晶半導体との境界
は反応圧力および電磁エネルギによって多少異なった。
またこの場合、この被膜中に存在する再結合中心中和用
として作用する水素の量を測定してみると、２００〜５
００°Ｃで作られた微結晶性を有する本発明のセミアモ
ルファス半導体では１０〜０．１モルチであった。
として作用する水素の量を測定してみると、２００〜５
００°Ｃで作られた微結晶性を有する本発明のセミアモ
ルファス半導体では１０〜０．１モルチであった。
第４図は本発明の光電変換装置に適用するＰまたはＮ型
の半□導体層の特性を示す。すなわち第４図において４
０〜５０Ｗ以下においては形成された被膜はアモルファ
ス構造を有し、４０〜５０Ｗ以上１２０Ｗにおいては微
結晶性を有するセミアモルファス半導体（Ｓ Ａ Ｓ）
の特性を有する０ 第４、図（Ａ）において４１は例えば５０ ｏｈｍの波
長におけるＰまたはＮの不純物を９．３〜３チ例えば１
％すなわちＢ、ＨＪ’Ｓ ｉ鴇またはＰ Ｈ４／ Ｓ
ｉ Ｈ＊ １チの濃度に添加したものである。（４１）
は不純物を添加し力い丁型半導体の場合である。すなわ
ち不純物をかくの如き高濃度に添加すると、光の吸収は
５〜５０倍も大きくなってしまう。このため光照射面側
の半導体としては（４６）に示されたＳＡＳ領域が好ま
しいことがわかる。さらにこれは珪素半導体の場合であ
るが、（３％／ Ｓ ｉ Ｈｔ、 ５−５０チ例えば３
０チとすると、ＰまたはＮ型の不純物を添加しても曲線
（４１）が得られ、炭化珪素（Ｐｇｌ、８〜３． Ｏｅ
Ｖ例えばｚ、３ｅｖ）とし、さらに微結晶化されること
により〔４マ）の領域が得られきわめて光の吸収係数を
小さくさせることができた。
の半□導体層の特性を示す。すなわち第４図において４
０〜５０Ｗ以下においては形成された被膜はアモルファ
ス構造を有し、４０〜５０Ｗ以上１２０Ｗにおいては微
結晶性を有するセミアモルファス半導体（Ｓ Ａ Ｓ）
の特性を有する０ 第４、図（Ａ）において４１は例えば５０ ｏｈｍの波
長におけるＰまたはＮの不純物を９．３〜３チ例えば１
％すなわちＢ、ＨＪ’Ｓ ｉ鴇またはＰ Ｈ４／ Ｓ
ｉ Ｈ＊ １チの濃度に添加したものである。（４１）
は不純物を添加し力い丁型半導体の場合である。すなわ
ち不純物をかくの如き高濃度に添加すると、光の吸収は
５〜５０倍も大きくなってしまう。このため光照射面側
の半導体としては（４６）に示されたＳＡＳ領域が好ま
しいことがわかる。さらにこれは珪素半導体の場合であ
るが、（３％／ Ｓ ｉ Ｈｔ、 ５−５０チ例えば３
０チとすると、ＰまたはＮ型の不純物を添加しても曲線
（４１）が得られ、炭化珪素（Ｐｇｌ、８〜３． Ｏｅ
Ｖ例えばｚ、３ｅｖ）とし、さらに微結晶化されること
により〔４マ）の領域が得られきわめて光の吸収係数を
小さくさせることができた。
さらにこの炭化珪素におけるアクセプタまたはトナーの
活性化エネルギを調べたところ、それぞれ（４２）、（
４３）が得られ、ＡＳの０．２〜０．３５ｅ’Ｖより著
しく低く、 ｏ、 ０５〜０．０２ｅＶを得イオン化率
もほぼ１００チを得ることができた０ ＣＨ４／Ｓｉ馬シ０．２の場合のドーノくントを１チ添
加した場合のエネルギバンド巾を第４図（０）に示す。
活性化エネルギを調べたところ、それぞれ（４２）、（
４３）が得られ、ＡＳの０．２〜０．３５ｅ’Ｖより著
しく低く、 ｏ、 ０５〜０．０２ｅＶを得イオン化率
もほぼ１００チを得ることができた０ ＣＨ４／Ｓｉ馬シ０．２の場合のドーノくントを１チ添
加した場合のエネルギバンド巾を第４図（０）に示す。
すなわちアモルファス構造においてはＰ型にて（４５）
の１．２〜１．５ｅｖを、またＮ型にて（４４）の１．
６〜１．８θＶでしかない。しかし電磁エネルギを５０
Ｗ以上特に６０〜１００Ｗにて２．２〜２．４ｅＶを得
ることができた。
の１．２〜１．５ｅｖを、またＮ型にて（４４）の１．
６〜１．８θＶでしかない。しかし電磁エネルギを５０
Ｗ以上特に６０〜１００Ｗにて２．２〜２．４ｅＶを得
ることができた。
第５図、第６図は本発明の光電変換装置のたて断面を（
Ａ）に、また対立したエネルギバンド図を（Ｂ）に示し
ている。
Ａ）に、また対立したエネルギバンド図を（Ｂ）に示し
ている。
すなわち第５図（Ａ）はステンレス基板（５０）上にＰ
型の広いエネルギバンド巾を有するつＳＡ８構造を有す
る半導体層（５２）を２００〜３０００Ａの厚さに、Ａ
ｓ、８ＡＳさらに局部的にＡｓと８Ａ８の混在した真性
半導体（工型層） （５６）を０．４〜１μの厚さに、
この上面にＮ型の広いエネルギバンド巾を有しかつＳＡ
Ｓ構造を有する半導体層（５３）を１００−’７００Ａ
の厚さに設けた逆向きＰＩＮ型の光電変換装置である。
型の広いエネルギバンド巾を有するつＳＡ８構造を有す
る半導体層（５２）を２００〜３０００Ａの厚さに、Ａ
ｓ、８ＡＳさらに局部的にＡｓと８Ａ８の混在した真性
半導体（工型層） （５６）を０．４〜１μの厚さに、
この上面にＮ型の広いエネルギバンド巾を有しかつＳＡ
Ｓ構造を有する半導体層（５３）を１００−’７００Ａ
の厚さに設けた逆向きＰＩＮ型の光電変換装置である。
照射光（５５）は透明導電膜（５４）をへて半導体（５
１）のうちのＮ型半導体層（５３）に到る。ここでの光
の吸収損を少くし１層（５６）にてその多くを吸収せし
めて、電子・ホール対を作る。この作られた電子・ホー
ルはそれぞれ価電子帯、伝電帯をドリフトし、Ｎ層（５
３）、Ｐ層（５２）となる。
１）のうちのＮ型半導体層（５３）に到る。ここでの光
の吸収損を少くし１層（５６）にてその多くを吸収せし
めて、電子・ホール対を作る。この作られた電子・ホー
ルはそれぞれ価電子帯、伝電帯をドリフトし、Ｎ層（５
３）、Ｐ層（５２）となる。
この特進に電子がＰ層に拡散してしまうことを防ぐため
、光照射裏面側のＰ型層を２．０〜３．ＯｅＶと広いエ
ネルギバンド巾にせしめた。
、光照射裏面側のＰ型層を２．０〜３．ＯｅＶと広いエ
ネルギバンド巾にせしめた。
かかる構造において１ ｃ ｍＬあたシ１２〜１５チを
ＡＭＩの条件下で得ることができた。
ＡＭＩの条件下で得ることができた。
本発明においてＰまたはＮ型半導体層（５２Ｌ（５３）
は珪素中に第１図の方法に従って第２図〜第４図に支Ｉ
６された炭素を添加した。しかしそのかわシに窒素を添
加してもよい。特にＮ型半導体層に対し広いＥｇとする
ために窒素の添加は有効であった。
は珪素中に第１図の方法に従って第２図〜第４図に支Ｉ
６された炭素を添加した。しかしそのかわシに窒素を添
加してもよい。特にＮ型半導体層に対し広いＥｇとする
ために窒素の添加は有効であった。
第６図は表面、裏面の電極をともに透明電極とし、エネ
ルギバンド巾（Ｅ ｇ）以下の赤外線の光照射反対面で
ある外部への放出をさせ、装置の温度上昇を防いだもの
である。
ルギバンド巾（Ｅ ｇ）以下の赤外線の光照射反対面で
ある外部への放出をさせ、装置の温度上昇を防いだもの
である。
すなわち第６図（Ａ）においてガラス基板（５日）上に
透明導電膜（５４）、Ｐ型半導体層（５３）、Ｉ型半導
体層（５６）、Ｎ型半導体層（５２）、透明導電膜（５
９）を積層して設けたものである。半導体層（ロ）は正
向きのＰＩＮ型構造を有し、ＰまたはＮ型半導体層は本
発明の光の透過を促すためＳＡＳ構造を有する広いｇｇ
の半導体とした。さらに１層（５６）は光の吸収を促す
ためＡｓまたは一部にＡｓを有する半導体層とした。
透明導電膜（５４）、Ｐ型半導体層（５３）、Ｉ型半導
体層（５６）、Ｎ型半導体層（５２）、透明導電膜（５
９）を積層して設けたものである。半導体層（ロ）は正
向きのＰＩＮ型構造を有し、ＰまたはＮ型半導体層は本
発明の光の透過を促すためＳＡＳ構造を有する広いｇｇ
の半導体とした。さらに１層（５６）は光の吸収を促す
ためＡｓまたは一部にＡｓを有する半導体層とした。
以上の構造においても開放電圧０．９〜０．９５Ｖ。
短絡、電流１５１〜２０ｍＡ／ｃ ｍ’、変換効率１２
〜１６％を得ることができた。これはＰまたはＮ層（！
５２） 、 （５３）を単なるアモルファス珪素とした
時の値（０，６〜ｏ、 ７Ｖ、 ３〜５ｍＡ／ｃｍＬ、
２〜４％）に比べてきわめてすぐれたものであった。
〜１６％を得ることができた。これはＰまたはＮ層（！
５２） 、 （５３）を単なるアモルファス珪素とした
時の値（０，６〜ｏ、 ７Ｖ、 ３〜５ｍＡ／ｃｍＬ、
２〜４％）に比べてきわめてすぐれたものであった。
第５図、第６図は逆または正向きのＰ工Ｎ構造である。
しかしＰ工ＮＰ工Ｎ構造とした多層構造であってもよく
、またＰ工またはＮ工接合の一方をショットキ型として
もよい。
、またＰ工またはＮ工接合の一方をショットキ型として
もよい。
本発明は光電変換装置のうち特に太陽電池を中心として
記した。しかしこれはフォトセンサまたはセンサアレー
としてもよく、逆にＰ工Ｎ接合に電流を加えて発光させ
る光電変換装置であってもよい。
記した。しかしこれはフォトセンサまたはセンサアレー
としてもよく、逆にＰ工Ｎ接合に電流を加えて発光させ
る光電変換装置であってもよい。
第１図は本発明の炭化珪素被膜を形成するための製造装
置の実施例である。 第２図、第３図、第４図は第１図の製造装置によって得
られる炭化珪素被膜の特性を示す。 第５図、第６図は本発明の光電変換装置のたて断面図ま
たそれに対応したエネルギバンド図を示す。 Ａ ＃２カ 宴３因
置の実施例である。 第２図、第３図、第４図は第１図の製造装置によって得
られる炭化珪素被膜の特性を示す。 第５図、第６図は本発明の光電変換装置のたて断面図ま
たそれに対応したエネルギバンド図を示す。 Ａ ＃２カ 宴３因
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光照射面側または裏面側のＰまたはＮ型の導電型を
有する半導体層は炭素または窒素↓５〜５０チ含有しか
つ再結合中心中和用水素またはハロゲン元素が添加され
た珪素を主成分とするとともに１０〜２０００Ａの大き
さの結晶性を有するセミアモルファス半導体により設け
られたことを特徴とする光電変換装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、光照射面側の半導
体層は１００〜７０ＯＡの平均厚さを有することを特徴
とする光電変換装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、光照射裏面側の半
導体層は２００〜３０００Ａの厚さを有することを特徴
とする光電変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56117293A JPS5818975A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56117293A JPS5818975A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 光電変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5818975A true JPS5818975A (ja) | 1983-02-03 |
Family
ID=14708160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56117293A Pending JPS5818975A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5818975A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816082A (en) * | 1987-08-19 | 1989-03-28 | Energy Conversion Devices, Inc. | Thin film solar cell including a spatially modulated intrinsic layer |
-
1981
- 1981-07-27 JP JP56117293A patent/JPS5818975A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816082A (en) * | 1987-08-19 | 1989-03-28 | Energy Conversion Devices, Inc. | Thin film solar cell including a spatially modulated intrinsic layer |
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