JPS59152676A - アモルフアスシリコン光起電力素子 - Google Patents
アモルフアスシリコン光起電力素子Info
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- JPS59152676A JPS59152676A JP58028291A JP2829183A JPS59152676A JP S59152676 A JPS59152676 A JP S59152676A JP 58028291 A JP58028291 A JP 58028291A JP 2829183 A JP2829183 A JP 2829183A JP S59152676 A JPS59152676 A JP S59152676A
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- amorphous silicon
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- silicon photovoltaic
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Links
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Classifications
-
- 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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0236—Special surface textures
-
- 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
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】
（イ）技術分野
本発明はアモルファスシリコン薄膜を用いた光起電力素
子に関する。
子に関する。
（ロ）技術の背景
近年、クリーンで非枯渇性のエネルギを利用する低コス
ト太陽電池としてアモルファスシリコン太陽電池が注目
されている。アモルファスシリコン太陽電池は、安価な
基板と低温で形成できる厚さ１μｍ以下の薄膜で構成で
きるため、低コストで製造できる特長がある。このよう
な特長を十分に生かすためには、変換効率を向上し、実
用に供し得る性能にする必要がある。
ト太陽電池としてアモルファスシリコン太陽電池が注目
されている。アモルファスシリコン太陽電池は、安価な
基板と低温で形成できる厚さ１μｍ以下の薄膜で構成で
きるため、低コストで製造できる特長がある。このよう
な特長を十分に生かすためには、変換効率を向上し、実
用に供し得る性能にする必要がある。
通常のアモルフ・アスシリコン太陽電池は５５０ｎｍ近
傍に最大値を持つ分光感度特性を有し、より短波長の太
陽光を比較的よく利用゛しているが、より長波長の太陽
光はほとんど利用していない。このため、太陽光を有効
に利用して変換効率を向上するために、通常のアモルフ
ァスシリコンヨリバンドギャップの小さい混晶系アモル
ファスシリコン薄膜を積層することが検討されている。
傍に最大値を持つ分光感度特性を有し、より短波長の太
陽光を比較的よく利用゛しているが、より長波長の太陽
光はほとんど利用していない。このため、太陽光を有効
に利用して変換効率を向上するために、通常のアモルフ
ァスシリコンヨリバンドギャップの小さい混晶系アモル
ファスシリコン薄膜を積層することが検討されている。
しかし材質の異なる薄膜を積層することは、製造装置や
製造プロセスを複雑化し、さらに高価な原料を必要とす
る場合があるなど、アモルファスシリコン太陽電池の特
長である低コストを損ないかねない。
製造プロセスを複雑化し、さらに高価な原料を必要とす
る場合があるなど、アモルファスシリコン太陽電池の特
長である低コストを損ないかねない。
（ハ） 発明の開示
本発明は、アモルファスシリコン薄膜中の光の行路長を
増大して吸収係数の小さい長波長光の吸収を大きくし、
特性を向上したアモルファスシリコン光起電力素子を提
供するものである。
増大して吸収係数の小さい長波長光の吸収を大きくし、
特性を向上したアモルファスシリコン光起電力素子を提
供するものである。
以下、実施例に従って詳細に説明する。
第１図は本発明によるアモルファスシリコン太陽電池の
一実施例を示す断面図である。１は金属基板で、ステン
レスおよびアルミニウムを用いた。
一実施例を示す断面図である。１は金属基板で、ステン
レスおよびアルミニウムを用いた。
その表面２をショツトブラスト、電解エツチング、スパ
ッタリングによって除去して凹凸を形成した。
ッタリングによって除去して凹凸を形成した。
６はアモルファスシリコン層で、基板側から、伝導型が
ｐ型、ｉ型、ｎ型の順に積層されており、それぞれ１０
０人、５００ｏ＾、５００λである。４は透明電極で厚
さ７００人の錫を添加した酸化イソジウム膜を用いた。
ｐ型、ｉ型、ｎ型の順に積層されており、それぞれ１０
０人、５００ｏ＾、５００λである。４は透明電極で厚
さ７００人の錫を添加した酸化イソジウム膜を用いた。
本発明は基板１の表面層を不〜
均一に除去して、可視光の波長程度の凹凸を形成すると
、基板表面で太陽光を拡散反射させ、アモルファスシリ
コン中の行路長を長くし、その結果太陽電池の短絡電流
を大きくできることを見い出して完成したものである。
、基板表面で太陽光を拡散反射させ、アモルファスシリ
コン中の行路長を長くし、その結果太陽電池の短絡電流
を大きくできることを見い出して完成したものである。
ここで言う可視光の波０．０４
長程度の凹凸とは←胛目確から１μｍ程度の凹凸のこと
でこの範囲外では、拡散反射量が少なく所期の効果を得
ることができない。表面層を不均一に除去する方法とし
て、次の６種類の方法を実施した。すなわち、研摩剤を
用いた研摩による機械的な方法、電解エツチングによる
電気化学的な方法、およびスパッタリングによるプラズ
マ法である。
でこの範囲外では、拡散反射量が少なく所期の効果を得
ることができない。表面層を不均一に除去する方法とし
て、次の６種類の方法を実施した。すなわち、研摩剤を
用いた研摩による機械的な方法、電解エツチングによる
電気化学的な方法、およびスパッタリングによるプラズ
マ法である。
機械的な処理方法である研摩はステンレス鋼基板を１μ
ｍのアルミナ研摩剤を用いて行なった。化学的な処理方
法である電解エツチングはアルミニウム基板を２０％Ｎ
ａｃ／水溶液を用い、９０ｃ、８’Ａ１ｔｔ？の電解条
件で行った。プラズマによる方法であるスパッタリング
はステンレス鋼基板をターゲットとして、３ Ｘ １０
’ Ｔｏｒｒのアルゴン雰囲気で、高周波電力密度２
Ｗ ／ ｃＵで行なった。これらの方法で得られた基
板の表面の凹凸（ピッチ）を第１表に示す。
ｍのアルミナ研摩剤を用いて行なった。化学的な処理方
法である電解エツチングはアルミニウム基板を２０％Ｎ
ａｃ／水溶液を用い、９０ｃ、８’Ａ１ｔｔ？の電解条
件で行った。プラズマによる方法であるスパッタリング
はステンレス鋼基板をターゲットとして、３ Ｘ １０
’ Ｔｏｒｒのアルゴン雰囲気で、高周波電力密度２
Ｗ ／ ｃＵで行なった。これらの方法で得られた基
板の表面の凹凸（ピッチ）を第１表に示す。
上記の方法で作製した表面に凹凸を有する基板を用いて
受光面積ろｄの太陽電池を作製した。
受光面積ろｄの太陽電池を作製した。
また比較のために、ガラス基板上に厚さ１μｍのアルミ
ニウムを被覆した平滑な基板を用いた太陽電池を作製し
た。太陽光（Ａｉ ｒ Ｍａｓｓ １、−１００ ｍＷ
／ａｌ）を照射して特性を測定した。測定結果を第１表
に示す。
ニウムを被覆した平滑な基板を用いた太陽電池を作製し
た。太陽光（Ａｉ ｒ Ｍａｓｓ １、−１００ ｍＷ
／ａｌ）を照射して特性を測定した。測定結果を第１表
に示す。
第 １ 表
この結果が示すように、表面層の一部を除去して凹凸を
形成した基板を用いることにより、表面が平担な基板に
比べて変換効率を約１０〜２０％向上することができる
。
形成した基板を用いることにより、表面が平担な基板に
比べて変換効率を約１０〜２０％向上することができる
。
以上の説明は、本発明によるアモルファスシリコン光起
電力素子の基本構造の一実施例である。
電力素子の基本構造の一実施例である。
基板の表面層を不均一に除去する方法は、可視光の波長
程度の凹凸を形成する方法であればよく、機械的処理方
法としては研摩法のほかにショツトブラストで行うこと
もできる。化学的な方法としては電解エツチングのほか
に、たとえばアルミニウム基板の場合リン酸と硝酸の混
合溶液による化学研摩（エツチング）で行うこともでき
る。また、ＣＪ を用いるプラズマエツチングによっ
てもよい。基板材料もアルミニウムやステンレス鋼に限
定するものではなく安価な材料を選択することができる
。
程度の凹凸を形成する方法であればよく、機械的処理方
法としては研摩法のほかにショツトブラストで行うこと
もできる。化学的な方法としては電解エツチングのほか
に、たとえばアルミニウム基板の場合リン酸と硝酸の混
合溶液による化学研摩（エツチング）で行うこともでき
る。また、ＣＪ を用いるプラズマエツチングによっ
てもよい。基板材料もアルミニウムやステンレス鋼に限
定するものではなく安価な材料を選択することができる
。
アモルファスシリコン層はｐ−１−ｎ構造のほかにたと
えばショットキー形構造など種々の構造にすることがで
きる。
えばショットキー形構造など種々の構造にすることがで
きる。
また、基板材料の成分のアモルファスシリコン中への拡
散を阻止するために基板とアモルファスである。さらに
、受光面積が大きい場合、金属の集電極を形成すること
によって、透明電極の電気抵抗による電力損失を軽減す
ることが有効である。
散を阻止するために基板とアモルファスである。さらに
、受光面積が大きい場合、金属の集電極を形成すること
によって、透明電極の電気抵抗による電力損失を軽減す
ることが有効である。
第１図は本発明によるアモルファスシリコン光起電力素
子の一実施例を示す断面図である。 １：基 板 ２：基板表面口： アモルフ
ァスシリコン層 ４：透明電極 才１図 ３３７−
子の一実施例を示す断面図である。 １：基 板 ２：基板表面口： アモルフ
ァスシリコン層 ４：透明電極 才１図 ３３７−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）表面層を不均一に除去して凹凸を形成した基板上
に形成されてなることを特徴とするアモルファスシリコ
ン光起電力素子。 （２）表面層を不均一に除去する方法が研ｊｆＪ、ショ
ツトブラストなどの機械的摩擦又は衝撃であることを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のアモルファス
シリコン光起電力素子。 （６）表面層を不均一に除去する方法が腐蝕や電解エツ
チングなどの化学的又は電気化学的方法であることを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のアモルファス
シリコン光起電力素子。 （４）表面層を不均一に除去する方法がイオンエ・ソチ
ング、プラズマエツチングなどのプラズマによる方□法
であることを特徴とする特許請求の範囲第【１ノ項記載
のアモルファスシリコン光起電力素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58028291A JPS59152676A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | アモルフアスシリコン光起電力素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58028291A JPS59152676A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | アモルフアスシリコン光起電力素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59152676A true JPS59152676A (ja) | 1984-08-31 |
Family
ID=12244505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58028291A Pending JPS59152676A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | アモルフアスシリコン光起電力素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59152676A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2578359A1 (fr) * | 1984-12-21 | 1986-09-05 | Licentia Gmbh | Cellule solaire a couche mince avec la structure n-i-p et son procede de fabrication |
| EP0202829A1 (en) * | 1985-05-09 | 1986-11-26 | Exxon Research And Engineering Company | Photoconductive device |
| JPS61278171A (ja) * | 1985-06-04 | 1986-12-09 | Agency Of Ind Science & Technol | 薄膜光電変換素子 |
| EP0793277A3 (en) * | 1996-02-27 | 1998-09-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic device provided with an opaque substrate having a specific irregular surface structure |
-
1983
- 1983-02-21 JP JP58028291A patent/JPS59152676A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2578359A1 (fr) * | 1984-12-21 | 1986-09-05 | Licentia Gmbh | Cellule solaire a couche mince avec la structure n-i-p et son procede de fabrication |
| EP0202829A1 (en) * | 1985-05-09 | 1986-11-26 | Exxon Research And Engineering Company | Photoconductive device |
| JPS61278171A (ja) * | 1985-06-04 | 1986-12-09 | Agency Of Ind Science & Technol | 薄膜光電変換素子 |
| EP0793277A3 (en) * | 1996-02-27 | 1998-09-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic device provided with an opaque substrate having a specific irregular surface structure |
| KR100267515B1 (ko) * | 1996-02-27 | 2000-10-16 | 미다라이 후지오 | 특정의 불규칙적 표면 구조의 불투명 기판을 갖는 광기전력 소자 |
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