JPS5846074B2 - 光起電力装置の製造方法 - Google Patents
光起電力装置の製造方法Info
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- JPS5846074B2 JPS5846074B2 JP54028922A JP2892279A JPS5846074B2 JP S5846074 B2 JPS5846074 B2 JP S5846074B2 JP 54028922 A JP54028922 A JP 54028922A JP 2892279 A JP2892279 A JP 2892279A JP S5846074 B2 JPS5846074 B2 JP S5846074B2
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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
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- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光起電力装置の製造方法に関する。
太陽電池や光検出器のような光起電力装置は太陽光線を
直接電気エネルギに変換することができるが、この種装
置の最大の問題として、他の電気エネルギ発生手段と比
較して発電費用が極めて大きいことが言われている。
直接電気エネルギに変換することができるが、この種装
置の最大の問題として、他の電気エネルギ発生手段と比
較して発電費用が極めて大きいことが言われている。
その主な原因は、装置の主体を構成する半導体材料の利
用効率が低いこと、更には斯る材料を製造するに要する
エネルギが多いことにある。
用効率が低いこと、更には斯る材料を製造するに要する
エネルギが多いことにある。
ところが、最近、この様な欠点を一挙に解決する技術と
して、上記半導体材料に非晶質シリコンを使用すること
が提案された。
して、上記半導体材料に非晶質シリコンを使用すること
が提案された。
即ち非晶質シリコンはシランやフロルシリコンなどのシ
リコン化合物雰囲気中でのグロー放電によって安価かつ
大量に形成することができ、その場合の非晶質シリコン
（以下ＧＤ −ａ Ｓ ｉと略記する）では、禁止帯の
幅中の平均局在状態密度が１０１７ＣｒｆＬ−３以下と
小さく、結晶シリコンと同じ様にＰ型、Ｎ型の不純物制
御が可能となるものである。
リコン化合物雰囲気中でのグロー放電によって安価かつ
大量に形成することができ、その場合の非晶質シリコン
（以下ＧＤ −ａ Ｓ ｉと略記する）では、禁止帯の
幅中の平均局在状態密度が１０１７ＣｒｆＬ−３以下と
小さく、結晶シリコンと同じ様にＰ型、Ｎ型の不純物制
御が可能となるものである。
第１図は、ＧＤ−ａＳｉを用いた典型的な従来の太陽電
池を示し、１は可視光を透過するガラス基板、２は該基
板上に形成された透明電極、３，４及び５は夫々透明電
極２上に順次形成されたＧＤａｓｉのＰ型層、ＧＤ−ａ
ｓｉのノンドープ（不純物無添加）層及びＧＤ−ａｓｉ
のＮ型層であり、６は該Ｎ型層上に設けられたオーミッ
クコンタクト用電極である。
池を示し、１は可視光を透過するガラス基板、２は該基
板上に形成された透明電極、３，４及び５は夫々透明電
極２上に順次形成されたＧＤａｓｉのＰ型層、ＧＤ−ａ
ｓｉのノンドープ（不純物無添加）層及びＧＤ−ａｓｉ
のＮ型層であり、６は該Ｎ型層上に設けられたオーミッ
クコンタクト用電極である。
上記太陽電池において、ガラス基板１及び透明電極２を
介して光がＧＤ−ａＳｉからなるＰ型層３、ノンドープ
層４及びＮ型層５に入ると、主にノンドープ層４におい
て自由状態の電子及び又は正孔が発生し、これらは上記
各層の作るＰＩＮ接合電界により引かれて移動した後透
明電極２やオーミックコンタクト用電極６に集められ両
電極間に電圧が発生する。
介して光がＧＤ−ａＳｉからなるＰ型層３、ノンドープ
層４及びＮ型層５に入ると、主にノンドープ層４におい
て自由状態の電子及び又は正孔が発生し、これらは上記
各層の作るＰＩＮ接合電界により引かれて移動した後透
明電極２やオーミックコンタクト用電極６に集められ両
電極間に電圧が発生する。
然るに本発明者の研究によると、上記従来装置の場合、
装置の性能の良さを示す短絡電流の大幅な低減が余儀な
くされていることを発見した。
装置の性能の良さを示す短絡電流の大幅な低減が余儀な
くされていることを発見した。
即ち、第１図において、透明電極２の形成に次いで該電
極の上にＧＤ ａＳｉ層を形成する際、基板１温度を
約３００℃にて１〜２時間保持する必要があるが、この
とき既に形成されている透明電極２と形成されつＳある
ＧＤ−ａｓｉ層との間での相互拡散が生じ、斯る相互拡
散が上記短絡電流の大幅な低減を招いているのである。
極の上にＧＤ ａＳｉ層を形成する際、基板１温度を
約３００℃にて１〜２時間保持する必要があるが、この
とき既に形成されている透明電極２と形成されつＳある
ＧＤ−ａｓｉ層との間での相互拡散が生じ、斯る相互拡
散が上記短絡電流の大幅な低減を招いているのである。
特に、透明電極２が酸化インジウム・錫（■ｎ２０３＋
ｘＳｎＯ２，Ｘ≦０．１）でできている場合や透明電極
２と直接々触するＧＤ−ａＳｉ層がＰ型層である場合な
どに上記相互拡散は顕著になる。
ｘＳｎＯ２，Ｘ≦０．１）でできている場合や透明電極
２と直接々触するＧＤ−ａＳｉ層がＰ型層である場合な
どに上記相互拡散は顕著になる。
本発明は上記見地に基いてなされたもので、以下実施例
において本発明を説明する。
において本発明を説明する。
第２図Ａは第１の工程を示し、透光性ガラス基板１０上
に透明導電膜１１がスパッタ法により形成される。
に透明導電膜１１がスパッタ法により形成される。
鉄膜は酸化インジウム錫（Ｉｎ２０３＋ｘＳｎ０２・Ｘ
≦０．１ ）、酸化スズ、酸化インジウム等で構成され
るが、酸化インジウム・錫が好ましい。
≦０．１ ）、酸化スズ、酸化インジウム等で構成され
るが、酸化インジウム・錫が好ましい。
第２図Ｂは第２の工程を示し、透明導電膜１１の上に透
明絶縁膜１２が数〜数十穴の厚みで形成される。
明絶縁膜１２が数〜数十穴の厚みで形成される。
該絶縁膜としては酸化シリコン（ＳｉＯ８ｉＯ２）や窒
化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）が好適であり、これらは酸素
を含むシランガス中でのグロー放電により被着可能であ
る。
化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）が好適であり、これらは酸素
を含むシランガス中でのグロー放電により被着可能であ
る。
第３図Ｃは第３の工程を示し、透明絶縁膜１２の上にＰ
型層１３、ノンドープ層１４及びＮ型層１５からなるＧ
Ｄ−ａｓｉ層１層上６成される。
型層１３、ノンドープ層１４及びＮ型層１５からなるＧ
Ｄ−ａｓｉ層１層上６成される。
Ｐ型層１３は膜厚４０〜１０００人、ドープ量０．０１
〜１％、ノンドープ層１４は膜厚０．５〜２μｍ１Ｎ型
層１５は膜厚２００〜１ｏｏｏ人、ドープ量０．１〜３
％である。
〜１％、ノンドープ層１４は膜厚０．５〜２μｍ１Ｎ型
層１５は膜厚２００〜１ｏｏｏ人、ドープ量０．１〜３
％である。
このとき上記ＧＤ−ａＳｉ層１６を構成する各層の形成
温度は約３００°Ｃであるが、透明絶縁膜１２が非常に
安定であるため、透明導電膜１１とＧＤ−ａｓｉ層１層
上層上６間相互拡散はほとんど認められない。
温度は約３００°Ｃであるが、透明絶縁膜１２が非常に
安定であるため、透明導電膜１１とＧＤ−ａｓｉ層１層
上層上６間相互拡散はほとんど認められない。
第３図りは最終工程を示し、ＧＤ−ａＳｉＳｉ層上６上
−ミックコンタクト用電極１７が形成される。
−ミックコンタクト用電極１７が形成される。
該電極の形成はアルミニウムやクロムの蒸着によりなさ
れる。
れる。
この様にして形成された装置において、基板１０、透明
導電膜１１及び透明絶縁膜１２を介して光がＧＤ−ａＳ
ｉ層１６に入ると、主にノンドープ層１４において自由
状態の電子及び又は正孔が発生し、これらは上記各層の
作るＰＩＮ接合電界により引かれて、透明導電膜１１や
オーミックコンタクト用電極１７に集められ両電極間に
電圧が発生する。
導電膜１１及び透明絶縁膜１２を介して光がＧＤ−ａＳ
ｉ層１６に入ると、主にノンドープ層１４において自由
状態の電子及び又は正孔が発生し、これらは上記各層の
作るＰＩＮ接合電界により引かれて、透明導電膜１１や
オーミックコンタクト用電極１７に集められ両電極間に
電圧が発生する。
尚透明絶縁膜１２の膜厚は上記自由状態の電子が十分通
過し得る大きさである。
過し得る大きさである。
上記実施例ではＰＩＮ接合タイプであったが、これに限
らず絶縁膜１２を挾む半導体のへテロ接合タイプにも本
発明は適用できる。
らず絶縁膜１２を挾む半導体のへテロ接合タイプにも本
発明は適用できる。
即ち、上記実施例でＧＤ−ａＳｉ層１６をＮ型層のみに
することにより、接合タイプは通常半導体特性を呈する
透明導電膜１１−透明絶縁膜１２−Ｎ型ＧＤ−ａＳｉ層
のへテロ接合となり同様の光起電力が得られる。
することにより、接合タイプは通常半導体特性を呈する
透明導電膜１１−透明絶縁膜１２−Ｎ型ＧＤ−ａＳｉ層
のへテロ接合となり同様の光起電力が得られる。
この場合にも、勿論本発明の特徴に従って透明導電膜１
１とＮ型ＧＤ−ａｓｉ層との間の相互拡散は生じない。
１とＮ型ＧＤ−ａｓｉ層との間の相互拡散は生じない。
かくして本発明は透光性絶縁基板上に、透明導電膜、透
明絶縁膜及び非晶質シリコン層を順次形成するものであ
るから、非晶質シリコン層形成時に該層と透明導電膜と
の間での相互拡散がなく、短終電流、従って出力の犬な
る光起電力装置を得ることができる。
明絶縁膜及び非晶質シリコン層を順次形成するものであ
るから、非晶質シリコン層形成時に該層と透明導電膜と
の間での相互拡散がなく、短終電流、従って出力の犬な
る光起電力装置を得ることができる。
第１図は従来例装置の側面図、第２図Ａ−Ｄは本発明実
施例を示す工程別側面図である。 １０・・・・・・ガラス基板、１１・・・・・・透明導
電膜、１２・・・・・・透明絶縁膜、１６・・・・・・
ＧＤ−ａＳｉ層。
施例を示す工程別側面図である。 １０・・・・・・ガラス基板、１１・・・・・・透明導
電膜、１２・・・・・・透明絶縁膜、１６・・・・・・
ＧＤ−ａＳｉ層。
Claims (1)
- １ 透光性絶縁基板上に透明導電膜、非晶質半導体層及
び該半導体層とオーミック接触するオーミックコンタク
ト電極を形成すると共に、上記透明導電膜と非晶質半導
体層との間に、該非晶質半導体層形成時に於ける両者の
相互拡散を防止する透明絶縁膜を非晶質半導体層形成に
先立って配挿せしめたことを特徴とする光起電力装置の
製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54028922A JPS5846074B2 (ja) | 1979-03-12 | 1979-03-12 | 光起電力装置の製造方法 |
| US06/116,402 US4281208A (en) | 1979-02-09 | 1980-01-29 | Photovoltaic device and method of manufacturing thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54028922A JPS5846074B2 (ja) | 1979-03-12 | 1979-03-12 | 光起電力装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55121685A JPS55121685A (en) | 1980-09-18 |
| JPS5846074B2 true JPS5846074B2 (ja) | 1983-10-14 |
Family
ID=12261887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54028922A Expired JPS5846074B2 (ja) | 1979-02-09 | 1979-03-12 | 光起電力装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5846074B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5790981A (en) * | 1980-11-27 | 1982-06-05 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
| JPS57157578A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Active crystalline silicon thin film photovoltaic element |
| JPS5878474A (ja) * | 1981-11-05 | 1983-05-12 | Seiko Epson Corp | 薄膜太陽電池 |
| US4571448A (en) * | 1981-11-16 | 1986-02-18 | University Of Delaware | Thin film photovoltaic solar cell and method of making the same |
| JPS58111379A (ja) * | 1981-12-24 | 1983-07-02 | Seiko Epson Corp | 薄膜太陽電池 |
| JPS58112374A (ja) * | 1981-12-25 | 1983-07-04 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
| JPS58112375A (ja) * | 1981-12-25 | 1983-07-04 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
| JPS5955080A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-29 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 薄膜光電変換装置 |
| JPS59167071A (ja) * | 1983-03-12 | 1984-09-20 | Agency Of Ind Science & Technol | アモルフアスシリコン太陽電池 |
| JPH0634407B2 (ja) * | 1983-06-08 | 1994-05-02 | 富士ゼロックス株式会社 | 光電変換素子およびその製造方法 |
| JPS60101978A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-06 | Taiyo Yuden Co Ltd | 非晶質半導体太陽電池 |
| JPS61159771A (ja) * | 1985-01-07 | 1986-07-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
| JP2746074B2 (ja) * | 1993-09-22 | 1998-04-28 | 富士電機株式会社 | アモルファスシリコン太陽電池の製造方法 |
| US6333456B1 (en) | 1998-01-22 | 2001-12-25 | Citizen Watch Co., Ltd. | Solar cell device and method of producing the same |
| JP2010225735A (ja) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | フォトセンサー及びその製造方法 |
-
1979
- 1979-03-12 JP JP54028922A patent/JPS5846074B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55121685A (en) | 1980-09-18 |
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