JPS5936435B2 - 薄膜太陽電池 - Google Patents
薄膜太陽電池Info
- Publication number
- JPS5936435B2 JPS5936435B2 JP53058410A JP5841078A JPS5936435B2 JP S5936435 B2 JPS5936435 B2 JP S5936435B2 JP 53058410 A JP53058410 A JP 53058410A JP 5841078 A JP5841078 A JP 5841078A JP S5936435 B2 JPS5936435 B2 JP S5936435B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active region
- thin film
- amorphous silicon
- layer
- solar cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 14
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical group [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 claims description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims 2
- 229920006015 heat resistant resin Polymers 0.000 claims 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 13
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 5
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001646 UPILEX Polymers 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
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
- H01L31/0248—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
- H01L31/036—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
- H01L31/0392—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
- 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
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Calculators And Similar Devices (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は可撓性、耐熱性に富むポリイミド等の樹脂薄膜
上に形成した非晶質シリコンからなる薄膜太陽電池に関
するものである。
上に形成した非晶質シリコンからなる薄膜太陽電池に関
するものである。
従来スパッタ蒸着法やプラズマグロー放電法による非晶
質シリコンの形成は、特開昭５２一１６９９０号に記載
されているように基板材料にステンレス鋼、ガラス板等
を使用して、この基板上に生成させ、これを太陽電池等
の光起電力装置として応用したものであつた。
質シリコンの形成は、特開昭５２一１６９９０号に記載
されているように基板材料にステンレス鋼、ガラス板等
を使用して、この基板上に生成させ、これを太陽電池等
の光起電力装置として応用したものであつた。
本発明は可撓性、耐熱性に富むポリイミド等の樹脂薄膜
を基板に使用した非晶質シリコン太陽電池を提供し、こ
れまでにない機能を付与するものである。
を基板に使用した非晶質シリコン太陽電池を提供し、こ
れまでにない機能を付与するものである。
以下その実施例について説明する。
第１図は有機樹脂フィルム上に形成した非晶質シリコン
太陽電池の構造を示す斜視図であり、次のような工程に
より実施できる。すなわち可撓性で耐熱性を有するポリ
イミドフィルム１上に、非晶質シリコンとオーミック接
触をする金属２、例えばアルミニウムを約５００λ以上
の厚さに真空蒸着し、次にスパッタ蒸着法またはプラズ
マグロー放電法により非晶質シリコン３を膜厚１〜２ｔ
ｇｎ程度に形成し、次に非晶質シリコン３と電位障壁を
つくり、光は大部分が透過する金属４、例えば白金や金
等を５０λ〜２００λ程度の厚さに蒸着形成する。この
金属４上にアルミニウムやパラジウムからなる櫛形電極
５を形成し、最後に反射防止膜６として酸化ジルコニウ
ム膜を形成した薄膜形の太陽電池を示す図である。各工
程におけるそれぞれの膜厚は太陽電池としての機能を十
分果すと考えられる原理上のおおよその厚さであつて、
必らずしも、これらの厚さに限定したものではない。
太陽電池の構造を示す斜視図であり、次のような工程に
より実施できる。すなわち可撓性で耐熱性を有するポリ
イミドフィルム１上に、非晶質シリコンとオーミック接
触をする金属２、例えばアルミニウムを約５００λ以上
の厚さに真空蒸着し、次にスパッタ蒸着法またはプラズ
マグロー放電法により非晶質シリコン３を膜厚１〜２ｔ
ｇｎ程度に形成し、次に非晶質シリコン３と電位障壁を
つくり、光は大部分が透過する金属４、例えば白金や金
等を５０λ〜２００λ程度の厚さに蒸着形成する。この
金属４上にアルミニウムやパラジウムからなる櫛形電極
５を形成し、最後に反射防止膜６として酸化ジルコニウ
ム膜を形成した薄膜形の太陽電池を示す図である。各工
程におけるそれぞれの膜厚は太陽電池としての機能を十
分果すと考えられる原理上のおおよその厚さであつて、
必らずしも、これらの厚さに限定したものではない。
第２図は非晶質シリコンをスパッタ蒸着法またはプラズ
マグロー放電法により形成する真空装置の概略図である
。
マグロー放電法により形成する真空装置の概略図である
。
図中８と９は電極で、１０は基板であり、１１は所定の
気体を真空容器７内に送り込むバルブである。非晶質シ
リコンの形成は、スパツタ蒸着法の場合は真空容器７内
の真空度を一度１〜１０Ｘ１０゛″ＴＯｒｒまで減圧し
た後に、バルブ１１からアルゴン等の不活性ガスと水素
との混合気体を真空容器内に送り込み、減圧度を５ｘ１
０−３〜１０−１Ｔ０ｒｒ程度に軽減して保持する。そ
して次に電極８と９との間に直流電圧または、１〜十数
ＭＨｚの高周波電圧を印加して真空容器７内をプラズマ
状態にする。この際の印加電圧は約１〜３ＫＶ１電流は
１００ｍＡ〜３００ｍＡ１電力は１００Ｗ〜３００Ｗ程
度で十分である。このような状態で約６０分保持すると
、基板１０上に膜厚が１μｍ〜２μｍで、１０−７秒以
上のキヤリヤ寿命、１０１７／ｄ以下の禁止帯幅の中の
平均局在状態密度および１０−３ｄ／秒以上のキヤリヤ
の易動度をもつた非晶質シリコンが形成できる。プラズ
マグロー放電法による場合も、同様に一度１〜１０×１
０″″６Ｔ０ｒｒまで減圧した後に、バルブ１１からＳ
ｉＨ４ガスを送り込み、減圧度を１０−２〜１Ｔ０ｒｒ
程度に保持し、電極８と９間に直流電圧または１〜数＋
ＭＨｚの高周波電圧を印加して真空容器７内をブラズマ
状態にすることにより、ＳｉＨ４ガスが分解して基板１
１上に非晶質シリコンを形成することができる。なお第
１図において、オーム接触用のアルミニウムや、白金、
酸化ジルコニウムの蒸着は、抵抗加熱法と電子ビーム蒸
着法で形成することができる。第３図は本発明の異なる
実施例における光起電力素子の断面図である。
気体を真空容器７内に送り込むバルブである。非晶質シ
リコンの形成は、スパツタ蒸着法の場合は真空容器７内
の真空度を一度１〜１０Ｘ１０゛″ＴＯｒｒまで減圧し
た後に、バルブ１１からアルゴン等の不活性ガスと水素
との混合気体を真空容器内に送り込み、減圧度を５ｘ１
０−３〜１０−１Ｔ０ｒｒ程度に軽減して保持する。そ
して次に電極８と９との間に直流電圧または、１〜十数
ＭＨｚの高周波電圧を印加して真空容器７内をプラズマ
状態にする。この際の印加電圧は約１〜３ＫＶ１電流は
１００ｍＡ〜３００ｍＡ１電力は１００Ｗ〜３００Ｗ程
度で十分である。このような状態で約６０分保持すると
、基板１０上に膜厚が１μｍ〜２μｍで、１０−７秒以
上のキヤリヤ寿命、１０１７／ｄ以下の禁止帯幅の中の
平均局在状態密度および１０−３ｄ／秒以上のキヤリヤ
の易動度をもつた非晶質シリコンが形成できる。プラズ
マグロー放電法による場合も、同様に一度１〜１０×１
０″″６Ｔ０ｒｒまで減圧した後に、バルブ１１からＳ
ｉＨ４ガスを送り込み、減圧度を１０−２〜１Ｔ０ｒｒ
程度に保持し、電極８と９間に直流電圧または１〜数＋
ＭＨｚの高周波電圧を印加して真空容器７内をブラズマ
状態にすることにより、ＳｉＨ４ガスが分解して基板１
１上に非晶質シリコンを形成することができる。なお第
１図において、オーム接触用のアルミニウムや、白金、
酸化ジルコニウムの蒸着は、抵抗加熱法と電子ビーム蒸
着法で形成することができる。第３図は本発明の異なる
実施例における光起電力素子の断面図である。
１２はポリイミドフイルム、１３はアルミニウム、クロ
ムあるいはアンチモンのような適当な伝導度を有する金
属、１４は非晶質シリコン内にボロンを１０１９／Ｃｆ
ｌｔ以上でドープしたｐ型層、１５は真性非晶質シリコ
ン層、１６は非晶質シリコン内にリンを１０１９／ｄ以
上でドープしたｎ型層である。
ムあるいはアンチモンのような適当な伝導度を有する金
属、１４は非晶質シリコン内にボロンを１０１９／Ｃｆ
ｌｔ以上でドープしたｐ型層、１５は真性非晶質シリコ
ン層、１６は非晶質シリコン内にリンを１０１９／ｄ以
上でドープしたｎ型層である。
また１７はアルミニウム等の金属を櫛形状に形成した電
極であり、１８は酸化ジルコニウム等の反射防止膜であ
る。ｎ型非晶質シリコン１６が仮りに十分に低抵抗でな
く、太陽電池として抵抗損失が増加する場合１ｉζｎ型
非晶質シリコンとオーム接触する酸化インジウムや酸化
錫等の透明電極をｎ型非晶質シリコン上に形成して後に
アルミニウム等の金属を櫛形状に形成し、さらにこの上
に酸化ジルコニウム等の反射防止膜を形成すればよい。
ここで反射防止膜の形成は外部から光を多く吸収して変
換効率を向上させる目的の付加機能の為であり、万一反
射防止膜がない構造の場合でも本発明に含まれることは
言うまでもない。上記説明のうちｐ型層、真性シリコン
層、ｎ型層の活性領域を有する光起電力素子以外に、活
性領域がｐ型層とｎ型層とからなる光起電力素子も同様
に形成することが可能である。
極であり、１８は酸化ジルコニウム等の反射防止膜であ
る。ｎ型非晶質シリコン１６が仮りに十分に低抵抗でな
く、太陽電池として抵抗損失が増加する場合１ｉζｎ型
非晶質シリコンとオーム接触する酸化インジウムや酸化
錫等の透明電極をｎ型非晶質シリコン上に形成して後に
アルミニウム等の金属を櫛形状に形成し、さらにこの上
に酸化ジルコニウム等の反射防止膜を形成すればよい。
ここで反射防止膜の形成は外部から光を多く吸収して変
換効率を向上させる目的の付加機能の為であり、万一反
射防止膜がない構造の場合でも本発明に含まれることは
言うまでもない。上記説明のうちｐ型層、真性シリコン
層、ｎ型層の活性領域を有する光起電力素子以外に、活
性領域がｐ型層とｎ型層とからなる光起電力素子も同様
に形成することが可能である。
上記一方の活性領域（ｐ型非晶質シリコン）と電位障壁
をつくる部材としては白金、゛金等の金属のかわりに酸
化インジウムや酸化錫等の透明電極を使用することも可
能である。
をつくる部材としては白金、゛金等の金属のかわりに酸
化インジウムや酸化錫等の透明電極を使用することも可
能である。
上記ｐ型層の形成はプラズマグロー法ではＳｉＨ４中に
ＰＨ３（ホスフイン）を０．５〜５ｗｔ％含む雰囲気中
で基板温度を３００℃以下に保持して行なう。又スパツ
タ蒸着法では、アルゴン等の不活性ガスと水素との混合
気体中にＢ２Ｈ６（デイボラン）を０．５〜５ｗｔ％含
む雰囲気中で基板温度を３００℃以下に保持して行なう
。不純物をドープしない活性領域における平均局在状態
密度は１０１７／ｄ以下に制御することが可能であるの
で、リンまたはボロンをほぼ１０１８〜１０１９／Ｃｆ
ｉｌドープすることにより、活性領域におけるフエルミ
準位を移動させることが可能である。なお真性非晶質シ
リコンのキヤリヤの寿命はほぼ１０−７秒以上であり、
易動度は１０−３ｃｉＴ／．秒以上である。以上説明し
た光起電力素子の基板上の膜厚は数ミクロン以下であり
、上記光起電力素子を太陽電池として使用する場合には
、光透過性のある白金電極や酸化インジウム電極側から
光を照射し、上記白金電極や酸化インジウム電極を透過
した光が光起電力素子の活性領域内に電子と正孔の対を
発生させ、これら電子、正孔が空乏層領域に到達するよ
うにして外部に起電力として取出せるように構成する。
第４図は非晶質シリコンを樹脂フイルム上に１〜２ミク
ロンの厚さに形成した時の光吸収特性を示す。第４図か
ら明らかなように３００℃で処理した非晶質シリコン１
９及び２００℃で処理した非晶質シリコン２０の光吸収
係数は、単結晶シリコン２１の吸収係数に比較してほぼ
１０倍大きいので、非晶質シリコンの膜厚は薄くても十
分使用可能である。上記実施例は有機樹脂フイルムとし
てポリイミド樹脂を使用し、この樹脂上に形成する非晶
質シリコンも樹脂側からｐ型、真性型、ｎ型の順序で形
成したが、他の樹脂や樹脂上に形成する順序を逆にして
もよい。
ＰＨ３（ホスフイン）を０．５〜５ｗｔ％含む雰囲気中
で基板温度を３００℃以下に保持して行なう。又スパツ
タ蒸着法では、アルゴン等の不活性ガスと水素との混合
気体中にＢ２Ｈ６（デイボラン）を０．５〜５ｗｔ％含
む雰囲気中で基板温度を３００℃以下に保持して行なう
。不純物をドープしない活性領域における平均局在状態
密度は１０１７／ｄ以下に制御することが可能であるの
で、リンまたはボロンをほぼ１０１８〜１０１９／Ｃｆ
ｉｌドープすることにより、活性領域におけるフエルミ
準位を移動させることが可能である。なお真性非晶質シ
リコンのキヤリヤの寿命はほぼ１０−７秒以上であり、
易動度は１０−３ｃｉＴ／．秒以上である。以上説明し
た光起電力素子の基板上の膜厚は数ミクロン以下であり
、上記光起電力素子を太陽電池として使用する場合には
、光透過性のある白金電極や酸化インジウム電極側から
光を照射し、上記白金電極や酸化インジウム電極を透過
した光が光起電力素子の活性領域内に電子と正孔の対を
発生させ、これら電子、正孔が空乏層領域に到達するよ
うにして外部に起電力として取出せるように構成する。
第４図は非晶質シリコンを樹脂フイルム上に１〜２ミク
ロンの厚さに形成した時の光吸収特性を示す。第４図か
ら明らかなように３００℃で処理した非晶質シリコン１
９及び２００℃で処理した非晶質シリコン２０の光吸収
係数は、単結晶シリコン２１の吸収係数に比較してほぼ
１０倍大きいので、非晶質シリコンの膜厚は薄くても十
分使用可能である。上記実施例は有機樹脂フイルムとし
てポリイミド樹脂を使用し、この樹脂上に形成する非晶
質シリコンも樹脂側からｐ型、真性型、ｎ型の順序で形
成したが、他の樹脂や樹脂上に形成する順序を逆にして
もよい。
また、透明な可撓性樹脂上に順次透明電極、ｎ型非晶質
シリコン、真性非晶質シリコン、ｐ型非晶質シリコン、
金属等の構造を有する太陽電池も含まれることは言うま
でもない。また有機樹脂フイルムを真空加熱昇温する際
のＨ２Ｏやホルムアミド等のガス放出は実際に非晶質シ
リコンを形成する時の温度よりも高温で一度熱処理する
ことにより解決可能であり、樹脂フイルムの熱膨張によ
る非晶質シリコンの剥離に対しては、樹脂フイルム基板
の有機溶剤による洗浄や、非晶質シリコンを形成する前
処理としてアルゴンやＮ２によるプレスパツタにより表
面を活性化することにより密着性よく形成できる。さら
に、上記実施例においては有機樹脂フイルム基板単体に
非晶質シリコン太陽電池を形成する例について記述した
が、金属板上に設けられた有機樹脂フイルム基板につい
ても金属板が可撓性を有する場合は当然本発明に含まれ
ることは言うまでもない。以上の様に可撓性及び耐熱性
に富むポリイミド等の樹脂フイルム上に形成された非晶
質シリコン薄膜太陽電池は、従来の太陽電池に比較して
軽量性、薄型性、形状の自由度大、加工性などの特徴か
ら、その応用が広がることが約束されるものである。す
なわちラジオ、テープレコーダ用の小型電源やフレキシ
ブル電卓用の電源には勿論のこと、住宅の屋根瓦や自動
車等の乗物の窓や車体の曲面にも容易に設置ができ、か
つフイルム状であるために軽量であることやフイルムを
巻取る方式によりコンパクトに収納できること、よつて
持運びが簡単であること等従来方式の太陽電池に比較し
てその利点は極めて広い。
シリコン、真性非晶質シリコン、ｐ型非晶質シリコン、
金属等の構造を有する太陽電池も含まれることは言うま
でもない。また有機樹脂フイルムを真空加熱昇温する際
のＨ２Ｏやホルムアミド等のガス放出は実際に非晶質シ
リコンを形成する時の温度よりも高温で一度熱処理する
ことにより解決可能であり、樹脂フイルムの熱膨張によ
る非晶質シリコンの剥離に対しては、樹脂フイルム基板
の有機溶剤による洗浄や、非晶質シリコンを形成する前
処理としてアルゴンやＮ２によるプレスパツタにより表
面を活性化することにより密着性よく形成できる。さら
に、上記実施例においては有機樹脂フイルム基板単体に
非晶質シリコン太陽電池を形成する例について記述した
が、金属板上に設けられた有機樹脂フイルム基板につい
ても金属板が可撓性を有する場合は当然本発明に含まれ
ることは言うまでもない。以上の様に可撓性及び耐熱性
に富むポリイミド等の樹脂フイルム上に形成された非晶
質シリコン薄膜太陽電池は、従来の太陽電池に比較して
軽量性、薄型性、形状の自由度大、加工性などの特徴か
ら、その応用が広がることが約束されるものである。す
なわちラジオ、テープレコーダ用の小型電源やフレキシ
ブル電卓用の電源には勿論のこと、住宅の屋根瓦や自動
車等の乗物の窓や車体の曲面にも容易に設置ができ、か
つフイルム状であるために軽量であることやフイルムを
巻取る方式によりコンパクトに収納できること、よつて
持運びが簡単であること等従来方式の太陽電池に比較し
てその利点は極めて広い。
第１図は本発明の一実施例における非晶質シリコン太陽
電池の一部分を拡大した斜視図、第２図は非晶質シリコ
ンを形成する真空装置の概略図、第３図は本発明の異な
る実施例における非晶質シリコン太陽電池の拡大側面図
、第４図は光吸収特性を示す図である。 １・・・・・・樹脂フイルム、２・・・・・・非晶質シ
リコンとオーミツク接触する金属、３・・・・・・非晶
質シリコン、４・・・・・・電位障壁をつくる金属、５
・・・・・・櫛形電極、６・・・・・・反射防止膜。
電池の一部分を拡大した斜視図、第２図は非晶質シリコ
ンを形成する真空装置の概略図、第３図は本発明の異な
る実施例における非晶質シリコン太陽電池の拡大側面図
、第４図は光吸収特性を示す図である。 １・・・・・・樹脂フイルム、２・・・・・・非晶質シ
リコンとオーミツク接触する金属、３・・・・・・非晶
質シリコン、４・・・・・・電位障壁をつくる金属、５
・・・・・・櫛形電極、６・・・・・・反射防止膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 非晶質シリコン薄膜と、このシリコン薄膜の活性領
域の一面とオーミック接触する金属薄膜と、前記活性領
域の反対面に前記活性領域と電位障壁を形成し光透過性
のある層とを可撓性でかつ耐熱性を有する樹脂薄膜上に
それぞれ形成したことを特徴とする薄膜太陽電池。 ２ 非晶質シリコンの活性領域が３層構造を有し、第１
の層がボロン等周期律表III族の元素を不純物として含
むｐ型活性領域であり、第２の層が真性非晶質シリコン
からなる活性領域であり、第３の層がリン等の周期律表
Ｖ族の元素を不純物として含むｎ型活性領域からなる特
許請求の範囲第１項記載の薄膜太陽電池。 ３ 活性領域の第１の層がｐ型活性領域からなり、第２
の層がｎ型活性領域からなる特許請求の範囲第１項記載
の薄膜太陽電池。 ４ シリコンの活性領域と電位障壁を形成し、かつ光透
過性のある層を形成する物質が金、白金等の貴金属酸化
インジウム又は酸化錫である特許請求の範囲第１項、第
２項または第３項記載の薄膜太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53058410A JPS5936435B2 (ja) | 1978-05-16 | 1978-05-16 | 薄膜太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53058410A JPS5936435B2 (ja) | 1978-05-16 | 1978-05-16 | 薄膜太陽電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54149489A JPS54149489A (en) | 1979-11-22 |
| JPS5936435B2 true JPS5936435B2 (ja) | 1984-09-04 |
Family
ID=13083592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53058410A Expired JPS5936435B2 (ja) | 1978-05-16 | 1978-05-16 | 薄膜太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5936435B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56129379A (en) * | 1980-03-12 | 1981-10-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid image-pickup element and manufacture |
| DK79780A (da) * | 1980-02-25 | 1981-08-26 | Elektronikcentralen | Solcelle med et halvlederkrystal og med en belyst overflade batteri af solceller og fremgangsmaade til fremstilling af samme |
| JPS57132375A (en) * | 1981-02-10 | 1982-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
| JPS5844648U (ja) * | 1981-09-18 | 1983-03-25 | カシオ計算機株式会社 | 小型電子式計算機 |
| JPS58103178A (ja) * | 1981-12-15 | 1983-06-20 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 耐熱性薄膜太陽電池 |
| JPS58115872A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-09 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 可撓性光起電力装置 |
| EP0078541B1 (en) * | 1981-11-04 | 1991-01-16 | Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Flexible photovoltaic device |
| US4469944A (en) * | 1981-11-20 | 1984-09-04 | Santa Barbara Research Center | Optical discriminating fire sensor |
| JPS59108369A (ja) * | 1982-12-14 | 1984-06-22 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 可撓性薄膜光起電力装置 |
| JPS6151552U (ja) * | 1985-07-11 | 1986-04-07 | ||
| JPS62101080A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力素子 |
| JPH0653534A (ja) * | 1993-02-04 | 1994-02-25 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置 |
| JP2001211927A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-08-07 | Matsushita Electric Works Ltd | ヘアードライヤー |
| JP4783117B2 (ja) | 2005-10-21 | 2011-09-28 | 東レ・ダウコーニング株式会社 | シリカ系ガラス薄層付き無機質基板、その製造方法、コーテイング剤および半導体装置 |
-
1978
- 1978-05-16 JP JP53058410A patent/JPS5936435B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54149489A (en) | 1979-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4117506A (en) | Amorphous silicon photovoltaic device having an insulating layer | |
| US4620058A (en) | Semiconductor device for converting light into electric energy | |
| US4162505A (en) | Inverted amorphous silicon solar cell utilizing cermet layers | |
| US4773942A (en) | Flexible photovoltaic device | |
| US4142195A (en) | Schottky barrier semiconductor device and method of making same | |
| EP0162529B1 (en) | Amorphous or microcrystalline semiconductor memory device | |
| US5187115A (en) | Method of forming semiconducting materials and barriers using a dual enclosure apparatus | |
| JPS5936435B2 (ja) | 薄膜太陽電池 | |
| US4267398A (en) | Thin film photovoltaic cells | |
| US4417092A (en) | Sputtered pin amorphous silicon semi-conductor device and method therefor | |
| US4511756A (en) | Amorphous silicon solar cells and a method of producing the same | |
| GB1588452A (en) | Devices including a layer of amorphous silicon | |
| JPS59108370A (ja) | 光起電力装置 | |
| US4320248A (en) | Semiconductor photoelectric conversion device | |
| US4339470A (en) | Fabricating amorphous silicon solar cells by varying the temperature _of the substrate during deposition of the amorphous silicon layer | |
| EP0171274B1 (en) | Photovoltaic device having long term energy conversion stability and method of producing same | |
| JPS5933532B2 (ja) | 非晶質シリコンの形成方法 | |
| JP3484259B2 (ja) | 半導体薄膜形成用前駆体及び半導体薄膜の製造方法 | |
| US4965225A (en) | Method of stabilizing amorphous semiconductors | |
| US5049523A (en) | Method of forming semiconducting materials and barriers | |
| US4266984A (en) | Enhanced open circuit voltage in amorphous silicon photovoltaic devices | |
| JPH01201968A (ja) | 光電変換装置 | |
| US5543634A (en) | Method of forming semiconductor materials and barriers | |
| JP2908617B2 (ja) | 太陽電池 | |
| US5073804A (en) | Method of forming semiconductor materials and barriers |