JPS59115572A - 光起電力装置 - Google Patents

光起電力装置

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JPS59115572A
JPS59115572A JP57225061A JP22506182A JPS59115572A JP S59115572 A JPS59115572 A JP S59115572A JP 57225061 A JP57225061 A JP 57225061A JP 22506182 A JP22506182 A JP 22506182A JP S59115572 A JPS59115572 A JP S59115572A
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JP
Japan
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layer
metal
electrodes
electrode
lattice
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Pending
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JP57225061A
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English (en)
Inventor
Tadashi Utagawa
忠 歌川
Tamotsu Hatayama
畑山 保
Takaaki Kamimura
孝明 上村
Hidetoshi Nozaki
野崎 秀俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS59115572A publication Critical patent/JPS59115572A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0224Electrodes
    • H01L31/022408Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L31/04Semiconductor 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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06Semiconductor 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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/075Semiconductor 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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PIN type, e.g. amorphous silicon PIN solar cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/548Amorphous 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は非晶質シリコン膜を用いた光起電力装置に関す
る。
〔従来技術とその問題点〕
太陽電池や光検出器のような半導体光起電力装置は太陽
光線を直接エネルギーに変換することができるが、他の
電気エネルギー発生手段と比較して発電費用が多大であ
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と、更には斯る材料を製造するに要
するエネルギーが多いことにある。ところが最近上述し
た欠点を一挙に解決する技術として、半導体材料に非晶
質シリコンを提案された。非晶質シリコンはシランや、
フロルシラン?、どのシリコン化合物雰囲気中でグロー
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−asi と略記す
るンでFi禁止帯の幅中の平均局在状態密度が10”c
m−”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を用いた従来の集積型太陽電池を
示す。(1)は可視光透過可能なガラスから成る平坦な
絶縁基板、(21(3) (4)は該絶縁基板上に膜状
に形成された透明電極、該の透明電極上の第1゜第2.
第3の発電区域であるGD−asi層(5)と該の層を
挟んで対向するメタル電極(6)から構成され該の透明
電極(2)の延長部(7)とメタル電極(6)の延長部
(8)に上記第1.第2−1第3発電区域で発生する′
電圧(9)が得られる。
しかしながらこの方咄で作毛れた光起電力装置に於いて
は光起電圧を増加するの入であって大きな電流を得るた
めには問題を残している。
即ち透明電極は薄く、しかも抵抗が金属材料に比べて著
しく高い。従って透明電極(2)及びその延長部(7)
の抵抗が高くな勺パワーロスを生じ大きな電流は取れな
い。大電流化を図るために透明電極を厚くし抵抗値を下
げると絶縁ガラス基板側から光を透過し透明電極に光が
到達した場合に透明電極が厚いために光が透明電極で吸
収され発電区域であるGD−asi層に充分な光が到達
せず太陽電池の性能の良さを示す短絡電流が低下すると
いう欠点が生ずる。
〔発明の目的〕
本発明は上記問題点を解決してGD−aSi層を用いた
光起電力装置を簡単に、かつ量産に適した構造により多
段に直列配置し大きな電圧・電流を得ることを目的とす
る。
〔発明の概要〕 一 本発明は絶縁基板上に分離された複数の金層導電膜、非
晶質シリコン層膜′−7および透明導電膜。
オーミック電極を順次に積層形成ヰそ十逼フ(、上記金
属導電膜として、モリブデン、チタン、タンタル、タン
グステン、クロム、ニッケルΦクロム合金、鉄・ニッケ
ル・クロム・炭素合金を選び、上記オーミック電極を格
子電極にしたことを特徴とし7た光起電力装置を提供す
るものである。
〔発明の効果〕
本発明によれば同一絶縁基板上に分離した複数の金属膜
を用いGD−asi層を形成し、その上の透明電極上に
格子メタル電極を載せ複数の発電区域を多段に直列接続
することによって接続部(2)(7)が金属膜で構成さ
れるので小型にしてかつ大きな光起電圧および電流が得
られる光起電力装置を実現できる。
〔発明の実施例〕
本発明による1実施例の太陽電池の模式図を第2図に示
す。(10)Viガラスなどからなる平坦な絶縁基板、
 (II)(12) (13)は絶縁基板上に分離形成
された金属導電膜、該金属導電膜上に発電区域である第
1.第2第3のGD−as i層脅(14)、(15)
(16)(17)はGD−aSi層上の透明電極、 (
18) t、19) (20)は透明電極上の格子メタ
ル電極であ、す、この格子メタル電極が絶縁基板上に分
離された金属導電11jと直列に接続され構成されてい
る。
GD−aSi層(14)は開示していないが、その構造
i−1絶縁基板(10〕、その上の金属導電+1t”j
 (11) (12)(13)から順次堆債されたN捜
層、ノンドープ層及びP型の3層からなり構成されてい
る。GD−aSi層(14)を構成している各層におい
てN型層は膜厚200〜100OAドープ量0.1〜3
チ、ノンドープ層は膜厚0.4〜2 μm 、 P型層
は膜厚40〜1000Aドープ量は0.01〜1チであ
り各層の形成温度は200〜400℃である。透明電極
は(15) (16J (17)は酸化錫、酸化インジ
ウム(ITO)などで構成され、格子メタル電極(18
) (19) (20)はモリブデン、クロム、アルミ
ニウム、ニッケルなどで構成されている。
(11) (12) (13)金属導電膜の内(1υは
絶縁基板上(10)に突出部(21ンが延長しく12)
 (13)は絶縁基板(10)上に延長及び屈曲しく、
22) (23)を形成しく15)(16)(17)の
透明電極上の格子メタル電極(18J (19J (2
0)の内(18)(19)は金属導電膜(12)と(1
3)の屈曲部に各々接続され(20)は絶縁基板(10
)上に延長している。
上記装置の製造方法を簡単に説明すると、その第1工程
で絶縁基板(JO)上に延長を含んだ(11)(12)
 (13)の金属導電膜が選択エツチング又は選択スパ
ッタ付着手法により形成され、第2工程で発電区域とな
るCD−aSi層(14)が形成される。このとき該層
は絶縁基板(10)に突出した(21)と屈曲した(2
2) (23)に存在してはならないので、基板上全面
に上記3層からなるG D  a S i層を形成した
後、選択エツチング手法により不要部分を除去するか、
あるいは不要部分を覆うマスクを用いることによシ所望
のみ上記3層からなるGD  a S i )脅が形成
される。続く第3工程では(1,5) (16) (1
7)の透明電極CITO)を不要部分を覆うマスクを用
いてスパッタ法又は電子ビーム法により形成される。
第4工程では前記透明電伊上に延長部(24〕を含む格
子メタル電極を不要部分を覆うマスクを用いて形成され
る。
本実施例の装置において透明電極(15) (16) 
(17)上から光がGD−aSi層(14)に入ると各
々のGD−aSi層において光起電圧が生じその起電圧
は絶縁基板(10)上に形成された金属導電膜(11)
の突出部(21)と透明室FA(17)上に形成された
格子メタル’ff(’+’!= (20)の延長部(2
4)との間で集積された電圧が得られる。
以上の説明より明らかな如く本発明の第1N造によれば
同一基板上に複数の金属導電膜を分離配置し、GD−a
Si層で発生する光起電圧を直列にしたものであって小
型にしてかつ従来の集積型光起電力装置に比べて電流容
量の大きな光起電力装置が得られる。
本発明の実施例で発生区域のGD−asi層を光を照射
する方向からP型、N型、N型としたが逆のN型。
■型、P型としても同様な効果が得られる。又、GD−
aSi層を分離したが分離しなくとも同様な効果が得ら
れることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光起電力装置を示す平面図、第2図は本
発明の実施例を示す平面図である。 図において、(1)・・・ガラスなどの絶縁基板、 (
21(3) (4)・・・透明電極、(5)・・・GD
−asi層、(7)・・・(2)の透明電極延へ部、(
8)・・・メタル電極(6)の延長部、(9)・・・発
生電圧。 (10)・・・ガラスなどの絶縁基板、 (11)(1
2) (13)・・・金属導電膜、 (14) −GD
−aS ilJ 、 (15) (16) (17)・
・・透明電極、 (1B) (19) (20)・・・
格子メタル電極、(21片・・金属導電膜の突出部、 
(22)(23J・・・金属導電膜(12) (13)
の延長した屈曲部、 (24)・・・格子メタル電極の
延長部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁基板上に分離した複数の金属膜を有し、この
    金属膜上に所望の接合を有する非晶質シリコン層が形成
    され、この非晶質シリコン層上に該j−内に発生した電
    子又は、正孔を集める透明導電膜と格子メタル電極が形
    成され、前記金属膜を介して非晶質シリコン層の各区域
    における光起電圧が直列に接続されてなる事を特徴とす
    る光起′11シカ装置。
  2. (2) 金M 膜は、モリブデン、チタン、タンタル。 タングステン、クロム、ニッケルークロム合金。 鉄−ニッケルークロム炭素合金から8ばれる事を特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の光起電力装置。
JP57225061A 1982-12-23 1982-12-23 光起電力装置 Pending JPS59115572A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61269382A (ja) * 1985-05-23 1986-11-28 Kyocera Corp 光起電力装置の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5463690A (en) * 1978-05-22 1979-05-22 Yamazaki Shunpei Photovoltaic force generating semiconductor and method of producing same
JPS55107276A (en) * 1979-02-09 1980-08-16 Sanyo Electric Co Ltd Photoelectromotive force device
JPS56100486A (en) * 1980-01-14 1981-08-12 Fuji Photo Film Co Ltd Photoelectric conversion element
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