JPS5835988A - アモルフアスシリコン太陽電池 - Google Patents
アモルフアスシリコン太陽電池Info
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- JPS5835988A JPS5835988A JP56135141A JP13514181A JPS5835988A JP S5835988 A JPS5835988 A JP S5835988A JP 56135141 A JP56135141 A JP 56135141A JP 13514181 A JP13514181 A JP 13514181A JP S5835988 A JPS5835988 A JP S5835988A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
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- H01L31/03921—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including only elements of Group IV of the Periodic Table
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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】
本発明は金属基板上にアモルファスシリコン層から成る
活性領域を設けたアモルファスシリコン太陽電池に関す
る。
活性領域を設けたアモルファスシリコン太陽電池に関す
る。
この種の太陽電池は、ア／Ｉ／にラム、ステンレス、ア
ンチモン等の金属基板上に、活性領域を構成するアモル
ファスシリコン層の、厚さ１００〜５００１のｐ層又は
ｎ層、厚さ０．５〜５μ朧の真性層（１層）、厚さ１０
０〜ｓｏ。
ンチモン等の金属基板上に、活性領域を構成するアモル
ファスシリコン層の、厚さ１００〜５００１のｐ層又は
ｎ層、厚さ０．５〜５μ朧の真性層（１層）、厚さ１０
０〜ｓｏ。
ｌのｎ層又はｐ層と酸化インジウム錫、拳化インジウム
、讃化錫膜から成る光透過電極を順次被着して作製され
るが、この金属基板の表面にはその圧延のために圧延方
向に深さ０．１〜１μｍ大きさ１〜２０μ鳳のピットや
深さ０．１〜１μｍのスクラッチが無数にできている。
、讃化錫膜から成る光透過電極を順次被着して作製され
るが、この金属基板の表面にはその圧延のために圧延方
向に深さ０．１〜１μｍ大きさ１〜２０μ鳳のピットや
深さ０．１〜１μｍのスクラッチが無数にできている。
このピットやスクラッチの深さは金属基板に接するｐ層
又はｎ層の厚みに比して非常に大きいので、ｐ層又はｎ
層と金属基板間では良好なオーミック接触が得られず、
またｐ層及びｎ層と１層のそれぞれの接合が不完全にな
り、その結果太陽光線の受光による光起電力を効率よく
発生させることができない。そこで従来のこの種の太陽
電池は、光起電力を効率より発生させるために、電解研
摩などにより鏡面研摩した金属基板を用いている。した
がって金属基板の価格は基板の材料が比較的安いにも拘
らず、加工費のために高くなり、したがって太陽電池の
価格は安くならないという不都合があった。
又はｎ層の厚みに比して非常に大きいので、ｐ層又はｎ
層と金属基板間では良好なオーミック接触が得られず、
またｐ層及びｎ層と１層のそれぞれの接合が不完全にな
り、その結果太陽光線の受光による光起電力を効率よく
発生させることができない。そこで従来のこの種の太陽
電池は、光起電力を効率より発生させるために、電解研
摩などにより鏡面研摩した金属基板を用いている。した
がって金属基板の価格は基板の材料が比較的安いにも拘
らず、加工費のために高くなり、したがって太陽電池の
価格は安くならないという不都合があった。
本発明は従来のこのような不都合を無くすとともに従来
のものとほぼ同等又はそれより少し低い変換効率を有す
るアモルファスシリコン太陽電池を提供することをその
目的とするもので、金属基板と活性領域（ｐａｎ又はｎ
１ｐ）のアモルファスシリコン層間に透明導電性膜を設
けたことを特徴とする。
のものとほぼ同等又はそれより少し低い変換効率を有す
るアモルファスシリコン太陽電池を提供することをその
目的とするもので、金属基板と活性領域（ｐａｎ又はｎ
１ｐ）のアモルファスシリコン層間に透明導電性膜を設
けたことを特徴とする。
本発明の詳細な説明する前に先ず本発明と対比すべき従
来のアモルファスシリフン太Ｓｔ池の例を比較例として
説明する。
来のアモルファスシリフン太Ｓｔ池の例を比較例として
説明する。
比較例１
厚さ０．５（財）、１５ｍ１ｌｌ角のステンレス板の５
−面を平均粒径０．２５μｍのダイヤモンド研摩粉ヲ含
むペーストにて鏡面研摩して金属基板を作り、第１図示
のように１この金属基板１の上にアモルファスシリコン
層すの活性領域を被着し、その上に酸化インジウム錫膜
の光透過電極Ｃを被着し、更にその電極Ｃの上にこれか
ら電流を均一に捕捉する働きをする１対の互に平行な格
子線から成る格子電極ｄを形成した。
−面を平均粒径０．２５μｍのダイヤモンド研摩粉ヲ含
むペーストにて鏡面研摩して金属基板を作り、第１図示
のように１この金属基板１の上にアモルファスシリコン
層すの活性領域を被着し、その上に酸化インジウム錫膜
の光透過電極Ｃを被着し、更にその電極Ｃの上にこれか
ら電流を均一に捕捉する働きをする１対の互に平行な格
子線から成る格子電極ｄを形成した。
金属基＆ａにアモルファスシリコン層すの活性領域を形
成するには次のようにして行なった。
成するには次のようにして行なった。
金属基板ａを真空室に入れ、それをｓ ｏ ｏ ”ｃに
加熱し、モノシラン（８１Ｈ，） ？ ９ ％の体積に
対ジホスフィン（ＰＨ，）１％の体積の混合ガスを真空
室内に供給し、金属基板及び陽極電極間をＲＦグロー放
電させ、約３００＾の厚さのｈＮｅを析出させた。次に
モノシラン（ＳＩＨ，）を供給シ、厚さ約５ｏｏｏｉの
１層ｆをグロー放電で析出させ、最後にモノシラン（Ｓ
ｉＨ４） ９９．５ ％の体積に対しジボラン（ＢｇＨ
ｓ ） ０．５ ％の体積の混合ガスを供給し、同じく
グロー放電により膜厚約１０ＯＡのマ層ｇを析出させた
。上記各ガス圧力はいずれも０．５〜１．０トール；グ
ロー放電の高周波電力は３０Ｗとした。
加熱し、モノシラン（８１Ｈ，） ？ ９ ％の体積に
対ジホスフィン（ＰＨ，）１％の体積の混合ガスを真空
室内に供給し、金属基板及び陽極電極間をＲＦグロー放
電させ、約３００＾の厚さのｈＮｅを析出させた。次に
モノシラン（ＳＩＨ，）を供給シ、厚さ約５ｏｏｏｉの
１層ｆをグロー放電で析出させ、最後にモノシラン（Ｓ
ｉＨ４） ９９．５ ％の体積に対しジボラン（ＢｇＨ
ｓ ） ０．５ ％の体積の混合ガスを供給し、同じく
グロー放電により膜厚約１０ＯＡのマ層ｇを析出させた
。上記各ガス圧力はいずれも０．５〜１．０トール；グ
ロー放電の高周波電力は３０Ｗとした。
光透過電極０は、酸化インジウム錫膜（錫を約１０重量
≦含む）を電子ビーム蒸着法（金属基板温度２５０℃、
酸素濃度（真空度） ５Ｘ１０ トール）により厚さ約
１５０ＯＡ、で２−角の面積に析出させ形成した。
≦含む）を電子ビーム蒸着法（金属基板温度２５０℃、
酸素濃度（真空度） ５Ｘ１０ トール）により厚さ約
１５０ＯＡ、で２−角の面積に析出させ形成した。
上述のようにして作成した１０個の比較試料をそれぞれ
ソーラー・シュミレータ（ＡＭ−１）による８ ０ ｍ
Ｗ／７の平行光線を照射して特性を測定し、平均値とし
て開放端電圧（Ｖｏ。）０．８２ｖ１短絡・電流（Ｊ、
。） ９．６５ ｍＡ／ｃｉＩ、曲１Ｍ因子（ＩＦＦ）
０．５８？、変換効率（η）５．８１％を得た。
ソーラー・シュミレータ（ＡＭ−１）による８ ０ ｍ
Ｗ／７の平行光線を照射して特性を測定し、平均値とし
て開放端電圧（Ｖｏ。）０．８２ｖ１短絡・電流（Ｊ、
。） ９．６５ ｍＡ／ｃｉＩ、曲１Ｍ因子（ＩＦＦ）
０．５８？、変換効率（η）５．８１％を得た。
比較例２
厚さｏ、ｓ鴫、 １５−角のステンレス板６１の一面
を第２図示のように鏡面研摩しないで、その上に比較例
１と同じ条件で同じ厚さのｎ Ｍ ＠ｌｙｉ層ｔｓ ｅ
ｎＮ ｇｔｅ ＩＩ化インジウム錫膜ｃ１及び格子電
極ｄ、を順次形成して比較試料を作製した。
を第２図示のように鏡面研摩しないで、その上に比較例
１と同じ条件で同じ厚さのｎ Ｍ ＠ｌｙｉ層ｔｓ ｅ
ｎＮ ｇｔｅ ＩＩ化インジウム錫膜ｃ１及び格子電
極ｄ、を順次形成して比較試料を作製した。
比較例１の場合と同じ方法でその特性を測定し、１０個
の平均値として、開放端電圧（Ｖｏ。）０．１４ｖ、短
絡電流（Ｊｓ ａ ） ｓ −ｂ ｍム／ｄ、曲線因子
（ｙｙ）０．２５０．変換効率（η）の０．２５≦を得
た。
の平均値として、開放端電圧（Ｖｏ。）０．１４ｖ、短
絡電流（Ｊｓ ａ ） ｓ −ｂ ｍム／ｄ、曲線因子
（ｙｙ）０．２５０．変換効率（η）の０．２５≦を得
た。
次に本発明の詳細な説明する。
実施例１
厚み０．５１１１１！１ｙ １５順角のステンレス板を
鏡面研摩しないｔ−横型石英管に入れて５００℃に加熱
し、後述の原液をスプレーすなわち窒素ガスにより霧状
にして該ステンレス板（υ上に＄５図示のように厚さ約
２００ＯＡの酸化錫膜（２）を析出させた。この原液は
純度９９．９９％以上の８ｎＯ１４・４ＨｆｆｉＯをメ
チルアルコール水溶液（５０噂濃度）に１０重量％溶解
し１更に錫に対しアンチモンが２重量パーセントとなる
ように純度？？、？？−以上の８１）０１ 、・５Ｈ，
Ｏを溶解して作製した〇 この膜（２）の上にアモルファスシリコン層（３）のｎ
層（４）、１層（５）、９層（６）、酸化ン・ンジウム
錫膜（７）及び格子電極（８）を比較例１とすべて同じ
ように被着させた。この被着条件及び被着厚さ並びに測
定方法はすべて比較例１と同じなので、その説明は省略
する。
鏡面研摩しないｔ−横型石英管に入れて５００℃に加熱
し、後述の原液をスプレーすなわち窒素ガスにより霧状
にして該ステンレス板（υ上に＄５図示のように厚さ約
２００ＯＡの酸化錫膜（２）を析出させた。この原液は
純度９９．９９％以上の８ｎＯ１４・４ＨｆｆｉＯをメ
チルアルコール水溶液（５０噂濃度）に１０重量％溶解
し１更に錫に対しアンチモンが２重量パーセントとなる
ように純度？？、？？−以上の８１）０１ 、・５Ｈ，
Ｏを溶解して作製した〇 この膜（２）の上にアモルファスシリコン層（３）のｎ
層（４）、１層（５）、９層（６）、酸化ン・ンジウム
錫膜（７）及び格子電極（８）を比較例１とすべて同じ
ように被着させた。この被着条件及び被着厚さ並びに測
定方法はすべて比較例１と同じなので、その説明は省略
する。
測定の結果、開放端電圧（ｖｏｏ） ０．８０ Ｖｓ短
絡電流（Ｊ、。） ８．２０ ｍＡ ／Ｃ１１ｌｓ曲線
因子（１？）０．５８０、変換効率（η）４．７６％を
得た０実施例２ 厚み０−５１１１１％ １５１Ｍ１角のステンレス板を
鏡面研摩しないまま横型石英管に入れて５００℃に加熱
し、後述の原液をスプレーすなわち窒素ガスにより霧状
にして、該ステンレス板＋１３上に第５図示のように酸
化インジウム錫膜（２）を約２０００Ａ被着させた。こ
の原液はメチルアルコール水溶液（５０％濃度）１００
重量部に対し、純度９９．９９％′の工ｎｏ１Ｂ ・４
Ｈ，ｏ １０重量部を溶解し、１立の量に対しＳｎが２
重量％となるように純度９９．９９％の５ｎＯ１４・４
Ｈ，Ｏを更に溶解して作製した〇 この膜（２）上にアモルファスシリコン層（８）の１層
（４）、１層（５）、ｐ層（６）、酸化インジウム錫膜
（７）及び格子電極（８）を比較例１と同じように順次
被着させた。この被着条件及び被着厚さ並びに測定方法
はすべて比較例１と同じなのでその説明は省略する。
絡電流（Ｊ、。） ８．２０ ｍＡ ／Ｃ１１ｌｓ曲線
因子（１？）０．５８０、変換効率（η）４．７６％を
得た０実施例２ 厚み０−５１１１１％ １５１Ｍ１角のステンレス板を
鏡面研摩しないまま横型石英管に入れて５００℃に加熱
し、後述の原液をスプレーすなわち窒素ガスにより霧状
にして、該ステンレス板＋１３上に第５図示のように酸
化インジウム錫膜（２）を約２０００Ａ被着させた。こ
の原液はメチルアルコール水溶液（５０％濃度）１００
重量部に対し、純度９９．９９％′の工ｎｏ１Ｂ ・４
Ｈ，ｏ １０重量部を溶解し、１立の量に対しＳｎが２
重量％となるように純度９９．９９％の５ｎＯ１４・４
Ｈ，Ｏを更に溶解して作製した〇 この膜（２）上にアモルファスシリコン層（８）の１層
（４）、１層（５）、ｐ層（６）、酸化インジウム錫膜
（７）及び格子電極（８）を比較例１と同じように順次
被着させた。この被着条件及び被着厚さ並びに測定方法
はすべて比較例１と同じなのでその説明は省略する。
測定の結果、開放端電圧（Ｖｏ。）０，７９Ｖ、短絡電
流（Ｊ、。） ９．５０ ｍＡ ／ ｄｌ 、曲線因子
（１Ｆ）０．６６、変換効率（η）５．６５％を得た。
流（Ｊ、。） ９．５０ ｍＡ ／ ｄｌ 、曲線因子
（１Ｆ）０．６６、変換効率（η）５．６５％を得た。
実施例５
厚みｏ、５ｌｌｉ、 １５Ｍ角のステンレス板を鏡面
研摩しないま＼真空度５Ｘ１０ ）−ルの酸素雰囲
気中に入れて４００℃に加熱し、このステンレス板（１
）の面上に第５図示のように純度９９．９９？襲のイン
ジウムを蒸着し、膜厚的２００ＯＡの贈化インジウＡ（
ニーＯｓ）膜（２）を析出させた。
研摩しないま＼真空度５Ｘ１０ ）−ルの酸素雰囲
気中に入れて４００℃に加熱し、このステンレス板（１
）の面上に第５図示のように純度９９．９９？襲のイン
ジウムを蒸着し、膜厚的２００ＯＡの贈化インジウＡ（
ニーＯｓ）膜（２）を析出させた。
この膜（２）上にアモルファスシリコン層（３）のｎ層
（４）、１層（５）、１層（６）、・酸化インジウム錫
膜（７）及び格子電極（８）を比較例１と同じように順
次被着させた。この被着条件及び被着厚さ並びに測定方
法はすべて比較例１と同じなので、その説明は省略する
。
（４）、１層（５）、１層（６）、・酸化インジウム錫
膜（７）及び格子電極（８）を比較例１と同じように順
次被着させた。この被着条件及び被着厚さ並びに測定方
法はすべて比較例１と同じなので、その説明は省略する
。
測定の結果、開放端電圧（Ｖｏ。）０，８０７．短絡電
流（Ｊ、。） ７．８１＋１Ａ ／ ｃｄ ％曲線因子
（ア１）ａ、６２ｆＳ変換効率（ｊ７）４．８４ ％ヲ
得り。
流（Ｊ、。） ７．８１＋１Ａ ／ ｃｄ ％曲線因子
（ア１）ａ、６２ｆＳ変換効率（ｊ７）４．８４ ％ヲ
得り。
以上の比較例１，２及び実施例１．．２．３のデータを
列挙すると下記の表のようになる。
列挙すると下記の表のようになる。
嵌
以上の対比から明らかなように、本発明の実施例では、
いずれも鏡面研摩した金属基板を用いた比較Ｈ１の特性
にほぼ同じ又は少し低く、鏡面研摩しない金属基板を用
いた比較例２の特性より格段に優れた特性が得られた。
いずれも鏡面研摩した金属基板を用いた比較Ｈ１の特性
にほぼ同じ又は少し低く、鏡面研摩しない金属基板を用
いた比較例２の特性より格段に優れた特性が得られた。
尚、前記透明導電性膜の膜厚は金属基板表面のビットや
スクラッチの程度に応じて数百〜数千Ａ位の範囲で増減
してもその影響が避けられることが判った。またアモル
ファスシリコン層ヲ基板側をｐ層にして金属基板に被着
しても同じような結果が得られた。
スクラッチの程度に応じて数百〜数千Ａ位の範囲で増減
してもその影響が避けられることが判った。またアモル
ファスシリコン層ヲ基板側をｐ層にして金属基板に被着
しても同じような結果が得られた。
尚、本発明の透明導電性膜の代りにＭｏ、Ｎｉ。
ム１等の金属材料を蒸着、スパッタリング等した被膜で
は、これとアモルファスシリコン層トのオーミック接触
性が悪く、また、金属基板の凹凸の影響を改善すること
ができなかった。
は、これとアモルファスシリコン層トのオーミック接触
性が悪く、また、金属基板の凹凸の影響を改善すること
ができなかった。
このように本発明によれば、金属基板と活性領域（ｐｉ
ｎ又はｎ ｉ ｐ）のアモルファスシリコン層との間に
透明導電性膜すなわち、酸化錫膜九酸化インジウム膜又
は酸化インジウムＳ＊を形成させたので、金属基板を鏡
面研摩した従来の太陽電池とほぼ同等又はそれより少し
低い特性を有し且つ非常に安価な太陽電池を得ることが
できる等の効果を有する。
ｎ又はｎ ｉ ｐ）のアモルファスシリコン層との間に
透明導電性膜すなわち、酸化錫膜九酸化インジウム膜又
は酸化インジウムＳ＊を形成させたので、金属基板を鏡
面研摩した従来の太陽電池とほぼ同等又はそれより少し
低い特性を有し且つ非常に安価な太陽電池を得ることが
できる等の効果を有する。
第１図及び第２図は従来の太陽電池の構成説明図、第５
図は本発明の太陽電池の構成説明図である〇 （１）・・・金属基板 （２）・・・透明導電性膜 （
３）・・・アモルファスシリコンＪｌｌ （４１・・
・ｐＭｉ （５１・・・ｉ層（６）・・・ｎ層 （７
）・・・酸化インジウム錫膜 （８）・・・格子電極外
２名
図は本発明の太陽電池の構成説明図である〇 （１）・・・金属基板 （２）・・・透明導電性膜 （
３）・・・アモルファスシリコンＪｌｌ （４１・・
・ｐＭｉ （５１・・・ｉ層（６）・・・ｎ層 （７
）・・・酸化インジウム錫膜 （８）・・・格子電極外
２名
Claims (1)
- 金属基板上にアモルファスシリロン層を設けた太陽電池
において、前記金属基板とアモルファスシリコン層間に
透明導電性膜を設けたことを特徴とするアモルファスシ
リコン太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56135141A JPS5835988A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | アモルフアスシリコン太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56135141A JPS5835988A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | アモルフアスシリコン太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5835988A true JPS5835988A (ja) | 1983-03-02 |
Family
ID=15144758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56135141A Pending JPS5835988A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | アモルフアスシリコン太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5835988A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5244509A (en) * | 1990-08-09 | 1993-09-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrate having an uneven surface for solar cell and a solar cell provided with said substrate |
| JP2005314112A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Laitram Llc | 清浄化できるモジュラーベルトコンベヤにおけるスプロケット |
| JP2010195493A (ja) * | 2009-02-20 | 2010-09-09 | Arai Kikai Seisakusho:Kk | 食品製造装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55125680A (en) * | 1979-03-20 | 1980-09-27 | Yoshihiro Hamakawa | Photovoltaic element |
-
1981
- 1981-08-28 JP JP56135141A patent/JPS5835988A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55125680A (en) * | 1979-03-20 | 1980-09-27 | Yoshihiro Hamakawa | Photovoltaic element |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5244509A (en) * | 1990-08-09 | 1993-09-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrate having an uneven surface for solar cell and a solar cell provided with said substrate |
| JP2005314112A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Laitram Llc | 清浄化できるモジュラーベルトコンベヤにおけるスプロケット |
| JP2010195493A (ja) * | 2009-02-20 | 2010-09-09 | Arai Kikai Seisakusho:Kk | 食品製造装置 |
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