JPS60142575A - 光起電力素子 - Google Patents
光起電力素子Info
- Publication number
- JPS60142575A JPS60142575A JP58250837A JP25083783A JPS60142575A JP S60142575 A JPS60142575 A JP S60142575A JP 58250837 A JP58250837 A JP 58250837A JP 25083783 A JP25083783 A JP 25083783A JP S60142575 A JPS60142575 A JP S60142575A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amorphous silicon
- film
- layer
- carbon atoms
- conductivity type
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/17—Photovoltaic cells having only PIN junction potential barriers
-
- 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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は、非晶質シリコンを用いた光起電力素子に関す
る。
る。
従来例の構成とその問題点
従来、非晶質シリコンを用いた光起電力素子の一般的な
構成は、ガラス等の透明絶縁基板上に、Ｉ Ｔ Ｏ＋Ｓ
ｎ Ｏ２のような透明電極、ｐ型非晶質シリコン層、
ｉ型非晶質シリコン層、ｎ型シリコン層を順次形成した
ものである。この場合、ｐ層を形成するときに、炭素原
子をシリコン原子に対して、１／１０〜１／１程度導入
し光学的禁止帯幅を増大させ、ｐｉｎ構造のｉ層への光
の透過率を上げ、８〜９チ程度の変換効率が得られてい
る。しかし、透明電極としてＩＴＯやＳ ｎ Ｏ２のよ
うな酸化物金属上にＳ Ｉ Ｈ４ガスを主原料とする混
合ガスのグロー放電分７解法によって非晶質シリコンを
堆積形成するため、透明電極と非晶質シリコン層との開
札ハ 互作用を生じ、透明電極の透過特性、導伝性を著しく妨
げると同時に、非晶質シリコン膜の光電特性も著しく悪
化させ、従来の構成では変換効率の改善が困難であった
。
構成は、ガラス等の透明絶縁基板上に、Ｉ Ｔ Ｏ＋Ｓ
ｎ Ｏ２のような透明電極、ｐ型非晶質シリコン層、
ｉ型非晶質シリコン層、ｎ型シリコン層を順次形成した
ものである。この場合、ｐ層を形成するときに、炭素原
子をシリコン原子に対して、１／１０〜１／１程度導入
し光学的禁止帯幅を増大させ、ｐｉｎ構造のｉ層への光
の透過率を上げ、８〜９チ程度の変換効率が得られてい
る。しかし、透明電極としてＩＴＯやＳ ｎ Ｏ２のよ
うな酸化物金属上にＳ Ｉ Ｈ４ガスを主原料とする混
合ガスのグロー放電分７解法によって非晶質シリコンを
堆積形成するため、透明電極と非晶質シリコン層との開
札ハ 互作用を生じ、透明電極の透過特性、導伝性を著しく妨
げると同時に、非晶質シリコン膜の光電特性も著しく悪
化させ、従来の構成では変換効率の改善が困難であった
。
これを改善するため、透明電極とｐ型非晶質シリコン層
の間に酸化シリコン（Ｓ ｘ Ｏ、Ｓ １０２ ）や窒
化シリコン（５ｉ３Ｎ４）をごく薄く形成させたり、Ｐ
ｊ等の金属をごく薄く形成させたりする構成が提案され
ている。しかし、前者では絶縁物を挿入するがゆえに数
〜数十人という最適厚さの制御が難しく、後者は光透過
が悪い金属を挿入するため光利用効率が低下するという
問題が生じ、そのため大きな効果が期待できなかった。
の間に酸化シリコン（Ｓ ｘ Ｏ、Ｓ １０２ ）や窒
化シリコン（５ｉ３Ｎ４）をごく薄く形成させたり、Ｐ
ｊ等の金属をごく薄く形成させたりする構成が提案され
ている。しかし、前者では絶縁物を挿入するがゆえに数
〜数十人という最適厚さの制御が難しく、後者は光透過
が悪い金属を挿入するため光利用効率が低下するという
問題が生じ、そのため大きな効果が期待できなかった。
発明の目的
本発明は、上記問題点を軽減し、高効率な光起電力素子
を提供するものである。
を提供するものである。
発明の構成
本発明は、透明導電膜上に炭素原子を主成分とする非晶
質半導体膜、炭素原子を導入したある導電型の非晶質シ
リコン膜、真性もしくは真性に近い非晶質シリコン膜、
前記導電形と反対導電型の非晶質シリコン膜を順次配す
るものであり、透明導電膜と非晶質シリコン膜の間に設
けられた、炭素原子を主成分とする非晶質半導体膜は光
透過特性が良好でしかも導電性が良く、透明導電膜と非
晶質シリコン膜との相互拡散を防止する効果を有するだ
め、光電変換の妨げにはならず、良好な変換効率の光起
電力素子を提供することができる。
質半導体膜、炭素原子を導入したある導電型の非晶質シ
リコン膜、真性もしくは真性に近い非晶質シリコン膜、
前記導電形と反対導電型の非晶質シリコン膜を順次配す
るものであり、透明導電膜と非晶質シリコン膜の間に設
けられた、炭素原子を主成分とする非晶質半導体膜は光
透過特性が良好でしかも導電性が良く、透明導電膜と非
晶質シリコン膜との相互拡散を防止する効果を有するだ
め、光電変換の妨げにはならず、良好な変換効率の光起
電力素子を提供することができる。
実施例の説明
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図において、１はガラス基板、２はＩＴＯやＳｎ○２あ
るいはＩＴＯとＳ ｎ Ｏ２膜の二層膜である。
るいはＩＴＯとＳ ｎ Ｏ２膜の二層膜である。
この透明導電膜上に炭素原子を主成分とする非晶質半導
体膜３を例えば３０〜１００Ａ程度の薄膜として形成す
る。この層の形成には、例えばＣＨ４ガス、又はＣＨ４
に対しＳ Ｉ Ｈ４をＳｉＨ，／ｃＨ４−ｏ〜０．１程
度ＯＷ比）、Ｂ２Ｈ６ガスをＣＨ４に対し、Ｂ２Ｈ６／
ＣＨ４−ｏ〜０．ｏ１程度の割合で混合したガスを原料
ガスとし、基板温度を２ｏｏ℃にして高周波グロー放電
法で形成する。
体膜３を例えば３０〜１００Ａ程度の薄膜として形成す
る。この層の形成には、例えばＣＨ４ガス、又はＣＨ４
に対しＳ Ｉ Ｈ４をＳｉＨ，／ｃＨ４−ｏ〜０．１程
度ＯＷ比）、Ｂ２Ｈ６ガスをＣＨ４に対し、Ｂ２Ｈ６／
ＣＨ４−ｏ〜０．ｏ１程度の割合で混合したガスを原料
ガスとし、基板温度を２ｏｏ℃にして高周波グロー放電
法で形成する。
次に、ｐ型層４を、Ｓ Ｉ Ｈ４とＢ２Ｈ６の混合比が
例えばＳｉＨ４に対してＢ２Ｈ６が０．１体積係程度、
ＣＨ４とＳ Ｉ Ｈ４の混合比が例えばＳ ｔ Ｈ４に
対してＣＨ４が３０体積チ程度の混合ガスを原料ガスと
して、高周波グロー放電法によって例えば１００人程度
に形成する。この時、前記した炭素原子を主成分とした
非晶質半導体膜層により上記ｐ型層と透明導電膜との相
互作用を低減させることができる。
例えばＳｉＨ４に対してＢ２Ｈ６が０．１体積係程度、
ＣＨ４とＳ Ｉ Ｈ４の混合比が例えばＳ ｔ Ｈ４に
対してＣＨ４が３０体積チ程度の混合ガスを原料ガスと
して、高周波グロー放電法によって例えば１００人程度
に形成する。この時、前記した炭素原子を主成分とした
非晶質半導体膜層により上記ｐ型層と透明導電膜との相
互作用を低減させることができる。
５は真性もしくは真性に近い非晶質シリコン層で、Ｓ
Ｉ Ｈ４をグロー放電分解で形成する。膜厚は例えば３
０００〜１００００人程度である。６はｎ型の非晶質シ
リコン層で、膜厚は例えば３００人〜５００人程度であ
り、Ｓ Ｉ Ｈ４’一対してＰＨ３を１体積係程度の混
合ガスのグロー放電分解法によって堆積させる。７は金
属電極で、例えばＡＩ！、を０．４〜１μｍ程度真空蒸
着法で形成する。このようにして目的の高効率で安定な
光起電力素子を完成することができる。
Ｉ Ｈ４をグロー放電分解で形成する。膜厚は例えば３
０００〜１００００人程度である。６はｎ型の非晶質シ
リコン層で、膜厚は例えば３００人〜５００人程度であ
り、Ｓ Ｉ Ｈ４’一対してＰＨ３を１体積係程度の混
合ガスのグロー放電分解法によって堆積させる。７は金
属電極で、例えばＡＩ！、を０．４〜１μｍ程度真空蒸
着法で形成する。このようにして目的の高効率で安定な
光起電力素子を完成することができる。
なお、実施例では、ＰＩＮタイプについて述べたが、こ
れに限らず、透明導電膜上にＮＩＰの順に形成するタイ
プにも適用することができる。
れに限らず、透明導電膜上にＮＩＰの順に形成するタイ
プにも適用することができる。
発明の効果
本発明によれば、前述のように炭素原子を主成分とする
非晶質半導体層を非晶質シリコン光起電力素子と透明導
電膜の間に設けることによって、光の利用効率や発生起
電力の損失を生じることなく、透明導電膜と非晶質シリ
コン膜との間の相互作用を防止することが可能となり、
結果的に高効率な光起電力素子を実状することができる
。
非晶質半導体層を非晶質シリコン光起電力素子と透明導
電膜の間に設けることによって、光の利用効率や発生起
電力の損失を生じることなく、透明導電膜と非晶質シリ
コン膜との間の相互作用を防止することが可能となり、
結果的に高効率な光起電力素子を実状することができる
。
図である。
１・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・透明導電膜
、３・・・・・・炭素原子を主成分とする非晶′買手導
体膜、４・・・・・・炭素原子を導入した一方導電型の
非晶質シリコン層、５・・・・・・真性もしくは真性に
近い非晶質シリコン層、６・・・・・・層４と反対導電
型の非晶質シリコン層、７・・・・・・金属電極○
、３・・・・・・炭素原子を主成分とする非晶′買手導
体膜、４・・・・・・炭素原子を導入した一方導電型の
非晶質シリコン層、５・・・・・・真性もしくは真性に
近い非晶質シリコン層、６・・・・・・層４と反対導電
型の非晶質シリコン層、７・・・・・・金属電極○
Claims (1)
- 透明導電膜上に、炭素原子を主成分とする非晶質薄膜、
炭素原子を導入した一方導電型の非晶質シリコン膜、真
性もしくは真性に近い非晶質シリコン膜、前記導電型と
反対導電型の非晶質シリコン膜を順次配した構成の光起
電力素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58250837A JPS60142575A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 光起電力素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58250837A JPS60142575A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 光起電力素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60142575A true JPS60142575A (ja) | 1985-07-27 |
Family
ID=17213751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58250837A Pending JPS60142575A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 光起電力素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60142575A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2680279A1 (fr) * | 1991-08-09 | 1993-02-12 | Masse Georges | Dispositif thermo-electronique a hautes performances. |
| US5284525A (en) * | 1990-12-13 | 1994-02-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Solar cell |
| US5342452A (en) * | 1991-09-25 | 1994-08-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic device |
-
1983
- 1983-12-28 JP JP58250837A patent/JPS60142575A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5284525A (en) * | 1990-12-13 | 1994-02-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Solar cell |
| FR2680279A1 (fr) * | 1991-08-09 | 1993-02-12 | Masse Georges | Dispositif thermo-electronique a hautes performances. |
| US5342452A (en) * | 1991-09-25 | 1994-08-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic device |
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