JPS59163875A - 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

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JPS59163875A
JPS59163875A JP58036751A JP3675183A JPS59163875A JP S59163875 A JPS59163875 A JP S59163875A JP 58036751 A JP58036751 A JP 58036751A JP 3675183 A JP3675183 A JP 3675183A JP S59163875 A JPS59163875 A JP S59163875A
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amorphous silicon
solar cell
carbon
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Hajime Ichiyanagi
一柳　肇
Tadashi Igarashi
五十嵐　廉
Masayuki Ishii
石井　正之
Chuichi Kobayashi
忠一 小林
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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    • 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
    • Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells

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】 （イ）技術分野 本発明は光エネルギーを電気エネルギーに変ン太陽電池
が注目されている。アモルファスシリコン太陽電池は、
安価な基板を用いて低温プロセスで形成する厚さ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
徴がある。
このような低コストの特徴を活かすには、より一層の光
電変換効率を向」ユし、実用に供し得る性能にする必要
がある。
アモルファスシリコンを使った太陽電池の性能を向上す
るため、各種セル構成が提案されている３ｐ−ｉ−ｎ構
造の太陽電池では、光によって高密度に生成される電子
・正孔対のうち、拡散距離が短かい正孔を収集しやすい
ようにＰ型層を光入射側に置いて光の総合収集効率を高
める工うにしている９− 場合が多い。しかしながら、一般にポロン（Ｂ）　等ｔ
ｖＰ型を示すＩａ　族元素を添加しているＰ型層は光吸
収係数が大きく、キャリアの生成を行なうｉ層に多くの
ホトンを導くことができない。このため、光入射側にＰ
型層を配したｐ−１−ｎ構造でＰ型層に禁止帯幅の広い
炭素又は窒素を添加したアモルファスシリコン（以下ａ
−３ｉ　：Ｃ：Ｈ又はａ−５ｉ　：Ｎ：Ｈ）を用いるこ
とによって太陽光などの短波長側の光の−（ハ）発明の
開示 発明者らは、Ｐ型層−５ｉ　：Ｃ：Ｈ膜またはａ−５ｉ
：Ｎ：Ｈ膜の組成および製造条件を変えることにより膜
特性を広い範囲にわたって制御できることに着目し、種
々検討を重ねた結果、Ｐ型層−５ｉ　：Ｃ：Ｈ膜または
ａ−５ｉ　：Ｎ：Ｈ膜の電極に接する領域の電導塵をｉ
型層に接する領域より低くすることにより、太陽電池の
直列抵抗を低減して曲線因子を改善し、光電変換効率を
向上させ得ることを見い出し、本発明を完成させたもの
である。すなわち、本発明は光に対する感度が高く、か
つ直列抵抗の小さい高い光電変換効率のａ−５ｉ　　太
陽電池を提供することにある。
以下実施例について詳細に説明する。
第１図は本発明によるａ−８ｉ　　太陽電池の一実施例
を示す断面図であり、■は透明ガラス基板、２は透明導
電膜、８はアモルファスシリコン層テ基板側から伝導型
がＰ型（４）、ｉ型（５）、ｎ型（６）の順に形成され
ている。Ｐ型層（４）は、炭素または窒素量の異なる二
層２１層（７）および２２層（８）からなり、基板側に
近い２１層（７）への炭素または窒素添加量がＰ２Ｏは
金属電極であり、膜厚５０００Ａ　のアルミニウムを用
いた。１０は入射する太陽光線を示す。
第２図は従来の構造例であり、Ｐ層は一層である。
第１表はＰ層に炭素を添加したアモルファスシリコン層
を用いた太陽電池の出力特性を、また第２表はＰ層に窒
素を添加したアモルファスシリコン層を用いた太陽電池
の出力特性を示す。ｎ型層の電極に接する領域にｉ型層
に接する領域より低濃度の炭素または、窒素を添加した
場合に曲線因子が著しく改善され、光電変換効率の向上
がはかられていることが明らかである。
第１表 ５− （照射光：　ＡＭ−１（１００ｍＷ／ｍ２）　）Ｐ型層
に炭素または窒素のうちの少なくとも１種を添加するの
は、Ｐ型層の禁止帯幅を広げて光の吸収を少なくシ、光
電変換に有効なキャリアの生成を行なうｉ型層により多
くのホトンを導くいわゆる窓効果によって光電変換効率
を改善するためである。
禁止帯幅は炭素または窒素の添加量を増すほど広くでき
、Ｐ型層における光吸収を低減することができる。しか
し、炭素または窒素の添加量を増すほどＰ型層の電導塵
を低下してしまい、とりわけＰ型層と電極との接合面に
おける電気抵抗にも−〇− とづく太陽電池の直列抵抗を増大してしまう。こ導度が
高く、電極との接合に適した２１層と、禁止帯幅が広く
、光吸収の少ないＰ２　　層に分割するためである。
ＰＩ　　層の膜厚は５０〜１５０Ａであることがのぞま
しい。膜厚が５０′ｋに満たないと、均質なＰ＋　　層
が得られず、所望の良好な電極との接合効果が得られな
いためであり、１５０Ａを越えると、２１層での光吸収
が大きくなり、窓効果がなくなるからである。Ｐ２　　
層の膜厚は５０〜３００Ａであることがのぞましい。膜
厚が５ＯＡに満たないと、均質な２２層を形成できない
ためであり、３００Ａを越えると、光吸収量が多くなり
、窓効果が損なわれるからである。
実施例では、Ｐ型層が電導度の高い２１層と、禁止帯幅
の広いＰ２　　層の２層からなる場合について述べたが
、必要な場合は３層以上にすることも可能であり、炭素
または窒素の添加量を連続的に変化させ、Ｐ型層の電極
に接する領域の電導度をｉ型層に接する領域より高くし
てもよい。
本発明はｉ型層の組成や、多層構造における電極に接触
しないアモルファスシリコン層を制限す第１図は本発明
によるａ−５ｉ　　太陽電池の一実施例を示す断面図で
ある。第２図は従来例の断面図である。
］−；透明ガラス基板、２；透明導電膜、３；アモルフ
ァスシリコンＮ、４　；　Ｐ　型Ｍｉｔ、５　；　ｉ　
３Ｍ層、６；ｎ型層、７；２１層、８；２２層、９；金
属電極、１０；太陽光線。
出願人　　工業技術院長 石板誠−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）Ｐ型層を含むアモルファスシリコン太陽電池にお
    いて、Ｐ型層の電極に接する領域の電導度をｉ型層に接
    する領域より高くしてなることを特徴トスるアモルファ
    スシリコン太ｓ　ｔ　池。 （２、特許請求の範囲第（１）項において、該Ｐ型層に
    炭素、窒素のうち少くとも１種を添加してなることを特
    徴とするアモルファスシリコン太陽電池。 （３）特許請求の範囲第（１）項において、Ｐ型層の電
    極に接する領域の電導度が炭素および／または窒素の添
    加量によって制御されてなることを特徴とスルアモルフ
    ァスシリコン太陽電池。 （４）特許請求の範囲第（１）項において、炭素または
    窒素の量の異るＰ型層が積層されているか、あるいは炭
    素または／および窒素の量が連続的に変化してなること
    を特徴とするアモルファスシリコン太陽電池。 １−
JP58036751A 1983-03-08 1983-03-08 アモルフアスシリコン太陽電池 Granted JPS59163875A (ja)

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JP58036751A JPS59163875A (ja) 1983-03-08 1983-03-08 アモルフアスシリコン太陽電池
GB08405687A GB2137810B (en) 1983-03-08 1984-03-05 A solar cell of amorphous silicon
DE3408317A DE3408317C2 (de) 1983-03-08 1984-03-07 Solarzelle aus amorphem Silicium
FR848403598A FR2542503B1 (fr) 1983-03-08 1984-03-08 Cellule solaire en silicium amorphe
US06/587,702 US4612559A (en) 1983-03-08 1984-03-08 Solar cell of amorphous silicon

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JPH0463550B2 JPH0463550B2 (ja) 1992-10-12

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JPH0463550B2 (ja) 1992-10-12

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