JPS5955079A - 薄膜太陽電池 - Google Patents
薄膜太陽電池Info
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- JPS5955079A JPS5955079A JP57165653A JP16565382A JPS5955079A JP S5955079 A JPS5955079 A JP S5955079A JP 57165653 A JP57165653 A JP 57165653A JP 16565382 A JP16565382 A JP 16565382A JP S5955079 A JPS5955079 A JP S5955079A
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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
- H01L31/04—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/075—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 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は例えば基板上にｐｎｉ合を有する□非晶 □
質シリ≦ンｉを備えセなる太陽電池のような薄膜を導体
ｉ置に□関する。
質シリ≦ンｉを備えセなる太陽電池のような薄膜を導体
ｉ置に□関する。
第１図はそのよう雇太陽電池の一例を示し、□ステンレ
ス鋼、アルミニウム等の金属からなる導電□性ヵ板□。
ス鋼、アルミニウム等の金属からなる導電□性ヵ板□。
ｆＫｎう層２”’、 ）’ｌｌピアゎヵい層（′）・ド
ープ層） ３ ＊”’ｐ’形層４−３層からなる非晶質
シリコン層５を形成し、さらにその上を透明透電膜６を
被着する。透明導電−６は□ＩＴＯ（インク６ムすず酸
化物膜）、″すず酸化物膜−１！たけインジウムジ化物
膜もしくはこれらの多層膜よシなシ、非諷質シリコン層
へ□入射する光の表面での反射を抑制するとと１に、こ
の層で発生した光電流を集電子る機能を有する。光導電
膜６の上に分散して□設けられ“た＊＊１極７は、透、
−電膜ヤ集つらゎだ電流を外部へ取シ出す。
ープ層） ３ ＊”’ｐ’形層４−３層からなる非晶質
シリコン層５を形成し、さらにその上を透明透電膜６を
被着する。透明導電−６は□ＩＴＯ（インク６ムすず酸
化物膜）、″すず酸化物膜−１！たけインジウムジ化物
膜もしくはこれらの多層膜よシなシ、非諷質シリコン層
へ□入射する光の表面での反射を抑制するとと１に、こ
の層で発生した光電流を集電子る機能を有する。光導電
膜６の上に分散して□設けられ“た＊＊１極７は、透、
−電膜ヤ集つらゎだ電流を外部へ取シ出す。
非晶質シリコン層５の各層は、必要に応じて不純物を添
加したモノシランガスなどのグ四−放電分漬により基板
上に形成される。□従って断面構造は第１図に示すよう
に基板１の縁部上でｎ形層２゜ノンドープ層３．ｐ形層
４のそれぞれが基板の中央部に比較して薄くなり、−ま
だ一部では各層間の整合が失われその結果ｐａｎ両層の
短絡現象をひき↓・こすととがある。１ｋ、この状態で
長時間放置した場合、との縁部に不純物または金属等が
付着し、接合間の漏洩が発生することがあ−った。
加したモノシランガスなどのグ四−放電分漬により基板
上に形成される。□従って断面構造は第１図に示すよう
に基板１の縁部上でｎ形層２゜ノンドープ層３．ｐ形層
４のそれぞれが基板の中央部に比較して薄くなり、−ま
だ一部では各層間の整合が失われその結果ｐａｎ両層の
短絡現象をひき↓・こすととがある。１ｋ、この状態で
長時間放置した場合、との縁部に不純物または金属等が
付着し、接合間の漏洩が発生することがあ−った。
従って本発明はこのような基板上に同一半導体の複数層
からなる薄膜を有しその中に接合が形成された薄膜半導
体装置の縁部における各層の不整合により生ずる欠陥を
防止し、長期間にわたって安定した特性を有するものを
提供することを目的とする。
からなる薄膜を有しその中に接合が形成された薄膜半導
体装置の縁部における各層の不整合により生ずる欠陥を
防止し、長期間にわたって安定した特性を有するものを
提供することを目的とする。
この目的はその中に接合が形成される複数層が基板の縁
部まで達せず、接合の露出部が基板上に存在する同一半
導体の単一の層により被覆されることにより達成される
。接合の露出部を覆う層としてはドーピングされない層
を用いることが望ましい。
部まで達せず、接合の露出部が基板上に存在する同一半
導体の単一の層により被覆されることにより達成される
。接合の露出部を覆う層としてはドーピングされない層
を用いることが望ましい。
以下図を引用して本発明の実施例に・ついて説明・Ｊる
。第２図および第３図は本発明の第一の実ノイ：例を示
す。以下の名図におけると同様、第１１’Ｍｌ ７＋含
めて共通の部分に６同−の符月が付さＪシ看い、イ平面
図である第２図、ぞのＡ−λ線断面図であ２、第３図が
示すように第１図と同様に形成きｆ’１． ｆｃ。
。第２図および第３図は本発明の第一の実ノイ：例を示
す。以下の名図におけると同様、第１１’Ｍｌ ７＋含
めて共通の部分に６同−の符月が付さＪシ看い、イ平面
図である第２図、ぞのＡ−λ線断面図であ２、第３図が
示すように第１図と同様に形成きｆ’１． ｆｃ。
Ｔ） ｉ ｎ構造の非晶りｒｆ、シリコン層５は外縁部
が取１川：１かれ、側面８および９に囲せれた領域のみ
が残活′し、ている。これは残留部分をレジスト利で覆
い刃板全体をエツチング波に入れて外縁部の非晶１ｉ！
ｊ ・ｚリコンＪｉ４５を除去するか、あるいはレジス
ト＋−４’ Ｗ右後プラズマエッチによるという公知の
方法レト、１って容易に達成可能である。ついで透明導
電膜６を被覆する。しかる後外周部分に選択的にノンド
−プ非晶質シリコン層１０をあらためて被着ず、芥この
ノンドープ層１０はｐｉｎ接合の露出部に蜜漬１２て覆
うように形成されるが、同時に透明導電Ｉｉ受・６の表
面の外周部にかかるように形成し、て・１・１着強度を
高めることが望゛ましい。とのような、ノンドープ層１
０は、被着しない部分をマスクで覆うととによ−）で形
成できる。
が取１川：１かれ、側面８および９に囲せれた領域のみ
が残活′し、ている。これは残留部分をレジスト利で覆
い刃板全体をエツチング波に入れて外縁部の非晶１ｉ！
ｊ ・ｚリコンＪｉ４５を除去するか、あるいはレジス
ト＋−４’ Ｗ右後プラズマエッチによるという公知の
方法レト、１って容易に達成可能である。ついで透明導
電膜６を被覆する。しかる後外周部分に選択的にノンド
−プ非晶質シリコン層１０をあらためて被着ず、芥この
ノンドープ層１０はｐｉｎ接合の露出部に蜜漬１２て覆
うように形成されるが、同時に透明導電Ｉｉ受・６の表
面の外周部にかかるように形成し、て・１・１着強度を
高めることが望゛ましい。とのような、ノンドープ層１
０は、被着しない部分をマスクで覆うととによ−）で形
成できる。
このようにすることによって、半導体接合は外周部の膜
厚不整合部が除かれるので全面に同一の膜厚を有１〜、
ｐ、ｎ両層が直接接触することがない。゛まプ（接合が
露出することもない。付加半導体層１０が半導体層５の
各層と接する部分をよ、半導体層５の中におけるｎ形層
２．ノンドープＮ３゜ｐ形層４の間の関係と同一であり
、このため界面準位が発生することがないので漏洩の発
生を防ぐことができる。ノンドープ層１０は工・ンチン
グユニ程などの後形成されるので、ノンドープ層１０を
形成する前に水素ガス等でスパッタリングをすることに
よりノンドープ層１０と半導体層７との整合性、密着性
を向上させることができる。またノンドープ層１０の存
在により半導体層５と透明導電膜６との外周部における
接着性が向上して長期にわたって安定した 薄膜太陽電
池を形成することができた。
厚不整合部が除かれるので全面に同一の膜厚を有１〜、
ｐ、ｎ両層が直接接触することがない。゛まプ（接合が
露出することもない。付加半導体層１０が半導体層５の
各層と接する部分をよ、半導体層５の中におけるｎ形層
２．ノンドープＮ３゜ｐ形層４の間の関係と同一であり
、このため界面準位が発生することがないので漏洩の発
生を防ぐことができる。ノンドープ層１０は工・ンチン
グユニ程などの後形成されるので、ノンドープ層１０を
形成する前に水素ガス等でスパッタリングをすることに
よりノンドープ層１０と半導体層７との整合性、密着性
を向上させることができる。またノンドープ層１０の存
在により半導体層５と透明導電膜６との外周部における
接着性が向上して長期にわたって安定した 薄膜太陽電
池を形成することができた。
第４図はこの実施例の変形を示す。ノンドープ層１０の
上部に金属層１１を形成したものである。
上部に金属層１１を形成したものである。
この金属層１１は集電電極７と同時に生成すると ５−
とができる。こうするとノンドープ層ｉｏに入射する光
が制限されるので、ノンドープＮ１０の黄電性が抑えら
れて、光が照射される場合でもノンドープ層１０が高抵
抗状態に保たれる。これによって低照度状態における漏
洩を小さくシ、半導体装置としての特性の向上を期する
ことができた。
が制限されるので、ノンドープＮ１０の黄電性が抑えら
れて、光が照射される場合でもノンドープ層１０が高抵
抗状態に保たれる。これによって低照度状態における漏
洩を小さくシ、半導体装置としての特性の向上を期する
ことができた。
第５図は第二の実施例を示す。ガラス等の透明基板１２
の上に透明導電膜６が分離形成されている。下側から順
次ｐ形層、ノンドープ層、ｎ形層の３Ｎから々る非晶質
シリコン層５が一側では透明導体膜６の一部を残し、他
側では透明導電膜６より外側まで延長して形成されてい
る。この非晶質シリコン層５はモノシランガスのグロー
放電分Ｍ等により形成された後、所定のパターンにレジ
スト材を塗布し、プラズマエツチング等によりレジスト
のない部分の半導体層を除去したものである。次いで分
離した金属電極７を例えば蒸着により被着する。との電
極パターンは、金属マスクを使用して形成することがで
きるが、半導体層と同様に全面被着後レジストパターン
を設け、エッチ＝ ６ ＝ ングにより形成することもできる。この結果、単位太陽
電池素子が複数個直列接続された構成が得られる。端部
には電極７と同時に形成された二流取シ出し用電極１３
が設けら些ている。との−極１３と他の電流取り出し部
１４を避けて、半導体層５と同一の成分のノンドープ非
晶質シリコン層ｌＯが、やはりモノシランガスのグルー
放電分解等により装置全面に形成される。こうすること
により半導体層５のｐｉｎ接合部がノンドープ層１０で
被覆されて露出することがなく、接合部へお付着物によ
る漏洩電流等の増加がなく安定で基板を光入射面とする
太陽電池装置ができた。なおノンドープ層１０が装置全
体を被覆するので密着強度も良好で、素子特性の向上を
図ることができた。
の上に透明導電膜６が分離形成されている。下側から順
次ｐ形層、ノンドープ層、ｎ形層の３Ｎから々る非晶質
シリコン層５が一側では透明導体膜６の一部を残し、他
側では透明導電膜６より外側まで延長して形成されてい
る。この非晶質シリコン層５はモノシランガスのグロー
放電分Ｍ等により形成された後、所定のパターンにレジ
スト材を塗布し、プラズマエツチング等によりレジスト
のない部分の半導体層を除去したものである。次いで分
離した金属電極７を例えば蒸着により被着する。との電
極パターンは、金属マスクを使用して形成することがで
きるが、半導体層と同様に全面被着後レジストパターン
を設け、エッチ＝ ６ ＝ ングにより形成することもできる。この結果、単位太陽
電池素子が複数個直列接続された構成が得られる。端部
には電極７と同時に形成された二流取シ出し用電極１３
が設けら些ている。との−極１３と他の電流取り出し部
１４を避けて、半導体層５と同一の成分のノンドープ非
晶質シリコン層ｌＯが、やはりモノシランガスのグルー
放電分解等により装置全面に形成される。こうすること
により半導体層５のｐｉｎ接合部がノンドープ層１０で
被覆されて露出することがなく、接合部へお付着物によ
る漏洩電流等の増加がなく安定で基板を光入射面とする
太陽電池装置ができた。なおノンドープ層１０が装置全
体を被覆するので密着強度も良好で、素子特性の向上を
図ることができた。
さらにとの実施例では単位素子の幅ｄが小さくなるため
ｐｌｎ接合部の漏洩の特性：への影響が第二の実施例に
比較して太きくなるが、ノンドープ層１０で被覆するこ
とにより、各素子の端部でのｐ−１合、ｉ−ｎ接合の関
係が素子内部のｐ−ｎ接合、ｉ−ｎ接合の関係と同一に
なるため、外周部が太きくなったために特性が低下する
ことも少々くなった。
ｐｌｎ接合部の漏洩の特性：への影響が第二の実施例に
比較して太きくなるが、ノンドープ層１０で被覆するこ
とにより、各素子の端部でのｐ−１合、ｉ−ｎ接合の関
係が素子内部のｐ−ｎ接合、ｉ−ｎ接合の関係と同一に
なるため、外周部が太きくなったために特性が低下する
ことも少々くなった。
第６図は第二の実施例の変形で、電極１３の外周もノン
ドープ層１０で覆ったものである。
ドープ層１０で覆ったものである。
第７図、第８図は第三の実施例である。透明導電膜ｄが
絶縁透明基板１２上に分離して形成され、その上に非晶
質シリコン層５が連続して形成され、さらにその上に金
属電極７が分離して透明導電膜６に対応する位置に設け
られている。金属電極７と透明導電膜６が半導体層５の
外部で相互に接続されて各素子が直列に接続される。こ
の上をノン− ドープ非晶質シリコン層１０で覆う。ただし外部・
： に電流を取セ出すための端子部分１３．１４は覆わな臂
。こ宇！合半一体層５．１０は同一物質であるから密着
性がよぺまた熱膨張係数も同一であるので安定した太陽
電池が得られる。
絶縁透明基板１２上に分離して形成され、その上に非晶
質シリコン層５が連続して形成され、さらにその上に金
属電極７が分離して透明導電膜６に対応する位置に設け
られている。金属電極７と透明導電膜６が半導体層５の
外部で相互に接続されて各素子が直列に接続される。こ
の上をノン− ドープ非晶質シリコン層１０で覆う。ただし外部・
： に電流を取セ出すための端子部分１３．１４は覆わな臂
。こ宇！合半一体層５．１０は同一物質であるから密着
性がよぺまた熱膨張係数も同一であるので安定した太陽
電池が得られる。
第９図、第１０図は第四の実施例である。この実施例で
は、第三の実施例における半導体層５を透明導電膜６．
金属電極７と対応して分離形成したものであり、各素子
に対する外周部の影響が第三の実施例より大きく々るが
、半導体層５と同一の半導体からなるノンドープ層１０
を金属層７の上から形成するととにより、その影響が除
かれている。
は、第三の実施例における半導体層５を透明導電膜６．
金属電極７と対応して分離形成したものであり、各素子
に対する外周部の影響が第三の実施例より大きく々るが
、半導体層５と同一の半導体からなるノンドープ層１０
を金属層７の上から形成するととにより、その影響が除
かれている。
以上述べたように本発明は奉板上に設けられる薄膜半導
体装鎧の、被合、を形成：する半導体層の１周辺に基板
上の余裕を１設け、その余裕部分に形成される同一半導
体層で接合の露出部を被覆するもので、同一の半導体膜
生成装置を用いて生成できるの生新しい設備を必要とせ
ずに実施でき、接合部が異種物質との界面に生ずる界面
準位、不連続層から成る漏洩電流を阻止し、薄膜半導体
装置９安定性。
体装鎧の、被合、を形成：する半導体層の１周辺に基板
上の余裕を１設け、その余裕部分に形成される同一半導
体層で接合の露出部を被覆するもので、同一の半導体膜
生成装置を用いて生成できるの生新しい設備を必要とせ
ずに実施でき、接合部が異種物質との界面に生ずる界面
準位、不連続層から成る漏洩電流を阻止し、薄膜半導体
装置９安定性。
１．１′：：、。
効率の向：上に極め：て大きな効果１をも、声らすも１
：のである。□ ・、 １ ：。
：のである。□ ・、 １ ：。
・ １：
第１図は従来の非晶質シリコン太陽電池の断面図、第２
．図は本発明による太陽電池の第一の実施例の平面図、
第３図はそのＡ−Ａ′線断面図、第４図はその変形例の
断面図、第５図は第二の実施例の断面図、第６図はその
変形例の断面図、第７図は第三の実施例の断面図、第８
図はその平面図。 ９− 第９図は第四の実施例の断面図、第１０図はその１・・
・導竺性基板、５・・・ｐｉｎ構造非晶質□シリコン！
、６・・・透明導電膜′Ｊ７・・・金−電極、１０・・
・ノンドープ即晶質′す°ン層・１２°゛°透明基板・
。 ■、 ・： 。
．図は本発明による太陽電池の第一の実施例の平面図、
第３図はそのＡ−Ａ′線断面図、第４図はその変形例の
断面図、第５図は第二の実施例の断面図、第６図はその
変形例の断面図、第７図は第三の実施例の断面図、第８
図はその平面図。 ９− 第９図は第四の実施例の断面図、第１０図はその１・・
・導竺性基板、５・・・ｐｉｎ構造非晶質□シリコン！
、６・・・透明導電膜′Ｊ７・・・金−電極、１０・・
・ノンドープ即晶質′す°ン層・１２°゛°透明基板・
。 ■、 ・： 。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）基板上に同一半導体の複数層からガΣ薄膜を有り、
その中に接合が形成纏れたもめにおいそ、複数層が基板
の縁部まで達せず、接合の露出部が基核上に存在する同
一半導体の単一の層によシ被覆されたことを特徴とす水
薄膜率導体装置６□２、特許請求の範囲第１項艷載め装
置にトいて、集金の鱈出部を被覆する単一め層がドービ
シグされかい半導体層であることを特許と干る＝ｍ半導
体装置。 ・・′ ： ・３
）□特許請求の範囲第１項または第２項艷載のｉ置にお
いて、太陽電池であると島を特徴とす木−膜半導体装置
。 ４）特許請求の範囲第３項記載め装置において、接合の
Ｉ！出部を被覆す為単−の崩６光の入射側に遮光手段か
備えられたことを特徴とする薄膜半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57165653A JPS5955079A (ja) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | 薄膜太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57165653A JPS5955079A (ja) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | 薄膜太陽電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5955079A true JPS5955079A (ja) | 1984-03-29 |
| JPS6227755B2 JPS6227755B2 (ja) | 1987-06-16 |
Family
ID=15816437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57165653A Granted JPS5955079A (ja) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | 薄膜太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5955079A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6122370U (ja) * | 1984-07-12 | 1986-02-08 | 富士電機株式会社 | 光起電力素子 |
| JPS62242371A (ja) * | 1986-04-14 | 1987-10-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
| JPS6316677A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
| JP2007107043A (ja) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Japan Science & Technology Agency | 光触媒用集電電極、光反応素子および光触媒反応装置、並びに光電気化学反応実行方法 |
| JP2011124507A (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | Dainippon Printing Co Ltd | 有機薄膜太陽電池モジュール |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04135590A (ja) * | 1990-09-27 | 1992-05-11 | Universal Design:Kk | 水流滑降装置 |
| JP6418515B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2018-11-07 | イムラ・ジャパン株式会社 | 電極 |
-
1982
- 1982-09-22 JP JP57165653A patent/JPS5955079A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6122370U (ja) * | 1984-07-12 | 1986-02-08 | 富士電機株式会社 | 光起電力素子 |
| JPH0521890Y2 (ja) * | 1984-07-12 | 1993-06-04 | ||
| JPS62242371A (ja) * | 1986-04-14 | 1987-10-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
| JPS6316677A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
| JP2007107043A (ja) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Japan Science & Technology Agency | 光触媒用集電電極、光反応素子および光触媒反応装置、並びに光電気化学反応実行方法 |
| JP2011124507A (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | Dainippon Printing Co Ltd | 有機薄膜太陽電池モジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6227755B2 (ja) | 1987-06-16 |
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