JPS60239069A - 非晶質太陽電池 - Google Patents
非晶質太陽電池Info
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- JPS60239069A JPS60239069A JP59095376A JP9537684A JPS60239069A JP S60239069 A JPS60239069 A JP S60239069A JP 59095376 A JP59095376 A JP 59095376A JP 9537684 A JP9537684 A JP 9537684A JP S60239069 A JPS60239069 A JP S60239069A
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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
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は非晶質太陽電池、特にその透明電極膜に関する
ものである。
ものである。
一般に非晶質太陽電池の一方の電極を構成する透明電極
膜素材としてはＴＴＯ（インジウム・ティン・オギサイ
ド）、５ｎ０２等が用いられているが、透明電極膜に接
してアモルファスシリコン（ａ−３ｉ）層を積層形成す
ると、透明電極膜構成元素であるＩｎ、Ｓｎ、 Ｏｌ特
に０がＩｎ、Ｓｎから分離してａ−５ｉ層内への拡散が
生じ、太陽電池の変換効率がばらつく等信頼性に悪影響
を及ぼすという問題があった。
膜素材としてはＴＴＯ（インジウム・ティン・オギサイ
ド）、５ｎ０２等が用いられているが、透明電極膜に接
してアモルファスシリコン（ａ−３ｉ）層を積層形成す
ると、透明電極膜構成元素であるＩｎ、Ｓｎ、 Ｏｌ特
に０がＩｎ、Ｓｎから分離してａ−５ｉ層内への拡散が
生じ、太陽電池の変換効率がばらつく等信頼性に悪影響
を及ぼすという問題があった。
第３図は透明電極膜からこれに接して積層形成された非
晶質半導体層へのＯ，Ｓｎの拡散状態を示す模式図であ
り、横軸にａ−５ｉ層表面からの深さく人）を、また縦
軸には１． Ｍ、 Ａ、（ＩｏｎＭｊｃｒｏｐｒｏｌ＋
ｅ Ｍａｓｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ ）強度（対数表示：
任意単位）をとって示してあり、グラフ中破線はａ−３
ｉ層と透明電極膜との境界を示している。
晶質半導体層へのＯ，Ｓｎの拡散状態を示す模式図であ
り、横軸にａ−５ｉ層表面からの深さく人）を、また縦
軸には１． Ｍ、 Ａ、（ＩｏｎＭｊｃｒｏｐｒｏｌ＋
ｅ Ｍａｓｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ ）強度（対数表示：
任意単位）をとって示してあり、グラフ中破線はａ−３
ｉ層と透明電極膜との境界を示している。
このグラフから明らかな如く０はａ−３ｉ層の全体にわ
たって、またＳｎはａ−３ｉ層中に略ｌ０００人の厚さ
にわたって、更にＳｉは逆に透明電極膜中に数百人にわ
たって拡散していることが解る。
たって、またＳｎはａ−３ｉ層中に略ｌ０００人の厚さ
にわたって、更にＳｉは逆に透明電極膜中に数百人にわ
たって拡散していることが解る。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは非晶質半導体層内への透明電極膜構
成元素であるＩｎ、Ｓｎ、 Ｏｌ特に○の拡散ば５ｎ−
０，Ｉｎ−０等の化学的結合力が弱いことにその一因が
あることに着目し、酸素とより大きい結合力で結合する
元素を透明電極膜中に含ませ、また０との結合力の大き
い元素の１又は２以上からなる膜、またはこれら１又は
複数の元素と透明電極膜構成元素を含む膜を透明電極膜
と非晶質半導体層との界面に形成することによって酸素
等の非晶質半導体層への拡散を効果的に抑制し安定した
光電変換効率が得られるようにした非晶質太陽電池を提
供するにある。
目的とするところは非晶質半導体層内への透明電極膜構
成元素であるＩｎ、Ｓｎ、 Ｏｌ特に○の拡散ば５ｎ−
０，Ｉｎ−０等の化学的結合力が弱いことにその一因が
あることに着目し、酸素とより大きい結合力で結合する
元素を透明電極膜中に含ませ、また０との結合力の大き
い元素の１又は２以上からなる膜、またはこれら１又は
複数の元素と透明電極膜構成元素を含む膜を透明電極膜
と非晶質半導体層との界面に形成することによって酸素
等の非晶質半導体層への拡散を効果的に抑制し安定した
光電変換効率が得られるようにした非晶質太陽電池を提
供するにある。
本発明に係る非晶質太陽電池は積層形成された透明電極
膜と非晶質半導体層とを有する非晶質太陽電池において
、前記透明電極膜中にＴｉ、Ａβ。
膜と非晶質半導体層とを有する非晶質太陽電池において
、前記透明電極膜中にＴｉ、Ａβ。
Ｓｉ 、Ｚｒ 、Ｙ、Ｌａの１又は複数の元素を添加せ
しめてなることを特徴とする。
しめてなることを特徴とする。
また本発明に係る他の非晶質太陽電池は積層形成された
透明電極膜と非晶質半導体層とを有する非晶質太陽電池
において、前記透明電極膜と非晶質半導体層との間にＴ
ｉ、八１． Ｓｉ 、Ｚｒ、 Ｙ。
透明電極膜と非晶質半導体層とを有する非晶質太陽電池
において、前記透明電極膜と非晶質半導体層との間にＴ
ｉ、八１． Ｓｉ 、Ｚｒ、 Ｙ。
Ｌａの１又は複数の元素からなる膜、又は透明電極膜構
成元素とＴｉ、八ＩＩ、Ｓｉ 、Ｚｒ 、 Ｙ、Ｉ−ａ
の１又は複数の元素を含む膜を形成したことを特徴とす
る。
成元素とＴｉ、八ＩＩ、Ｓｉ 、Ｚｒ 、 Ｙ、Ｉ−ａ
の１又は複数の元素を含む膜を形成したことを特徴とす
る。
以下本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に説
明する。第１図は本発明をアモルファスシリコン太陽電
池として構成した場合を示す断面構造図であり、図中１
は透明絶縁基板、２は透明電極膜、３はアモルファスシ
リコン（ａ−３ｉ）層、４は裏面電極膜を示している。
明する。第１図は本発明をアモルファスシリコン太陽電
池として構成した場合を示す断面構造図であり、図中１
は透明絶縁基板、２は透明電極膜、３はアモルファスシ
リコン（ａ−３ｉ）層、４は裏面電極膜を示している。
透明絶縁基板１はガラス板等にて構成されており、その
主面上に透明電極膜２、ａ−３ｉ層３、裏面電極膜４を
この順序で積層形成してａ−３ｉ太陽電池を構成しであ
る。そして本発明品にあってはＩＴＯ，Ｓｎ ０２等を
素材として透明電極膜２を形成するに際し、これに添加
物として例えばＴｉを１．０ｐｐｍ〜１０％均一に（又
１’Ａ、’ ａ −Ｓ ｉ層側に接近するに従って添加
量を漸増し、ａ−３ｉ層との界面で最大の添加量を呈す
るようにしてもよい）加えて作製しである。
主面上に透明電極膜２、ａ−３ｉ層３、裏面電極膜４を
この順序で積層形成してａ−３ｉ太陽電池を構成しであ
る。そして本発明品にあってはＩＴＯ，Ｓｎ ０２等を
素材として透明電極膜２を形成するに際し、これに添加
物として例えばＴｉを１．０ｐｐｍ〜１０％均一に（又
１’Ａ、’ ａ −Ｓ ｉ層側に接近するに従って添加
量を漸増し、ａ−３ｉ層との界面で最大の添加量を呈す
るようにしてもよい）加えて作製しである。
Ｔｉ源としてＴｉＣＪ’ｌを用いる場合の透明電極模作
製条（’Ｉの一例を示すと、使用ガスＴ ＋ Ｃ１２Ｈ
＋ Ｓ ｎ Ｃ（１（、透明絶縁基板１の温度６００℃
、Ｔｉ（１４／ （５ｎＣ１。
製条（’Ｉの一例を示すと、使用ガスＴ ＋ Ｃ１２Ｈ
＋ Ｓ ｎ Ｃ（１（、透明絶縁基板１の温度６００℃
、Ｔｉ（１４／ （５ｎＣ１。
＋ ＴｉＣｊ！＜ ） ： １％、反応炉内圧力ニ１気
圧である。
圧である。
なお添加物としてはＴｉにのみ限るものではなく、酸素
との化学結合力の大きい物質ＡＩ、Ｓｉ 。
との化学結合力の大きい物質ＡＩ、Ｓｉ 。
Ｚｒ 、Ｙ、Ｌａ等でもよく、これらを夫々単独又は２
種以」二を適正な割合で組み合わせて用いる。
種以」二を適正な割合で組み合わせて用いる。
ちなみに上記した各添加物と酸素との結合力（ｋｃａβ
／ｍｏ７りを示す下表の如くである。
／ｍｏ７りを示す下表の如くである。
（以 下 余 白）
なおＩｎ−０の結合力は２５、Ｓｎ−〇は１３６程度で
あり、上記した添加物のＯとの結合力が格段に大きいこ
とが解る。
あり、上記した添加物のＯとの結合力が格段に大きいこ
とが解る。
第２図は本発明の他の実施例を示す断面構造図であり、
図中１１は透明絶縁基板、１２は透明電極膜、１３はａ
−３ｉ層、１４は裏面電極膜、１５はＴｉ製の膜を示し
てあり、透明絶縁基板１１の主面上に透明電極膜１２、
Ｔｉ製の膜１５、ａ−３ｉ層１３、裏面電極１４をこの
順序で積層形成しである。即ちａ−３４［１３を形成す
るに先立って前記ＳｎＯ２’Ｊｌの透明電極膜１２表面
にＴｉ製の膜１５を蒸着等の手段で形成してあり、この
Ｔｉ製の膜１５上にａ−３ｉ層１３、裏面電極膜１４を
積層形成しである。前記膜１５ばＴｉが１００％で厚さ
は５〜１０００人としである。
図中１１は透明絶縁基板、１２は透明電極膜、１３はａ
−３ｉ層、１４は裏面電極膜、１５はＴｉ製の膜を示し
てあり、透明絶縁基板１１の主面上に透明電極膜１２、
Ｔｉ製の膜１５、ａ−３ｉ層１３、裏面電極１４をこの
順序で積層形成しである。即ちａ−３４［１３を形成す
るに先立って前記ＳｎＯ２’Ｊｌの透明電極膜１２表面
にＴｉ製の膜１５を蒸着等の手段で形成してあり、この
Ｔｉ製の膜１５上にａ−３ｉ層１３、裏面電極膜１４を
積層形成しである。前記膜１５ばＴｉが１００％で厚さ
は５〜１０００人としである。
Ｔｉ製の膜１５を形成する場合の条件の一例を示すと次
のとおりである。蒸着源として直径２１１＋１のＴｉ棒
を用い、反応胃内圧力をＩ Ｘ １．０’ Ｔｏｒｒ、
に維持して電流３０Ａを１０分間通流し、５０人の厚さ
に膜】５を形成した。
のとおりである。蒸着源として直径２１１＋１のＴｉ棒
を用い、反応胃内圧力をＩ Ｘ １．０’ Ｔｏｒｒ、
に維持して電流３０Ａを１０分間通流し、５０人の厚さ
に膜】５を形成した。
なお膜１５の素材としてはＴｉ のみに限らす、前記膜
に示した如き材料へＩＩ ＋ Ｓ ＋ 、Ｚｒ ＋ Ｙ
＋ Ｔ−ａを夫々単独、或いは適宜２種以」二を所定の
割合にして形成してもよい。
に示した如き材料へＩＩ ＋ Ｓ ＋ 、Ｚｒ ＋ Ｙ
＋ Ｔ−ａを夫々単独、或いは適宜２種以」二を所定の
割合にして形成してもよい。
また透明電極膜２を所定の厚さに形成した後、これに続
いて透明電極膜２の形成素材と共に、へβ、Ｔｉ、Ｚｎ
等を所定の割合で供給して、これら各元素による非晶質
の膜を形成することとしてもよい。
いて透明電極膜２の形成素材と共に、へβ、Ｔｉ、Ｚｎ
等を所定の割合で供給して、これら各元素による非晶質
の膜を形成することとしてもよい。
而してこのような構成にあっては透明電極膜１２中にば
Ｔｉ、Ａｊ！、、Ｚｎ等酸素との結合力の大きい元素を
含ませであるからＩｎ、ＳｎとＯとが分離してもＴｉ等
との結合によってその濃度の上昇を抑制し得、またＴｉ
、Ｚｎ等の膜またはこれら元素と透明電極膜構成元素と
からなる膜がａ−３ｉ層側への○、 Ｓｎ、Ｉｎの拡散
を抑制する結果光電変換効率の安定化が図れ、信頼性が
向」ニする。
Ｔｉ、Ａｊ！、、Ｚｎ等酸素との結合力の大きい元素を
含ませであるからＩｎ、ＳｎとＯとが分離してもＴｉ等
との結合によってその濃度の上昇を抑制し得、またＴｉ
、Ｚｎ等の膜またはこれら元素と透明電極膜構成元素と
からなる膜がａ−３ｉ層側への○、 Ｓｎ、Ｉｎの拡散
を抑制する結果光電変換効率の安定化が図れ、信頼性が
向」ニする。
以上の如く本発明にあっては透明電極膜中に酸素との結
合力の大きいＴｉ、Ｚｎ 、１１ｊ２等を含ませること
としであるから、Ｓｎ、Ｉｎ等から分離した０ばこれら
と結合されａ−３ｉ層内への拡散を防止でき、また透明
電極膜と非晶質半導体層との間にＴｉ、ＡＡ’等、或い
はこれらと透明電極膜構成元素とからなる膜を形成する
こととしであるから、非晶質半導体層の性質を低下させ
るＩｎ＋ Ｓｎ、Ｏのａ−３ｉ Ｎ内への拡散を容易に
、しかも効果的に抑制し得ることとなって、非晶質太陽
電池の品質向上に優れた効果を奏するものである。
合力の大きいＴｉ、Ｚｎ 、１１ｊ２等を含ませること
としであるから、Ｓｎ、Ｉｎ等から分離した０ばこれら
と結合されａ−３ｉ層内への拡散を防止でき、また透明
電極膜と非晶質半導体層との間にＴｉ、ＡＡ’等、或い
はこれらと透明電極膜構成元素とからなる膜を形成する
こととしであるから、非晶質半導体層の性質を低下させ
るＩｎ＋ Ｓｎ、Ｏのａ−３ｉ Ｎ内への拡散を容易に
、しかも効果的に抑制し得ることとなって、非晶質太陽
電池の品質向上に優れた効果を奏するものである。
第１図は本発明品の断面構造図、第２図は本発明の他の
実施例を示す断面構造図、第３図は従来品における透明
電極膜から非晶質半導体層への拡散の態様を示すグラフ
である。 １・・・透明絶縁基板 ２・・・透明電極膜 ３・・・
ａ−３ｊｉｉ４・・・裏面電極膜 １１・・・透明絶縁
基板 １２・・・透明電極膜 １３・・・ａ−３ｊｉｉ
ｆ１４・・・裏面電極膜１５・・・膜 特 許 出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 夫 Φ；奔科し宿ｔりＦＪ４竪Ｖ凶■
実施例を示す断面構造図、第３図は従来品における透明
電極膜から非晶質半導体層への拡散の態様を示すグラフ
である。 １・・・透明絶縁基板 ２・・・透明電極膜 ３・・・
ａ−３ｊｉｉ４・・・裏面電極膜 １１・・・透明絶縁
基板 １２・・・透明電極膜 １３・・・ａ−３ｊｉｉ
ｆ１４・・・裏面電極膜１５・・・膜 特 許 出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 夫 Φ；奔科し宿ｔりＦＪ４竪Ｖ凶■
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、積層形成された透明電極膜と非晶質半導体層とを有
する非晶質太陽電池において、前記透明電極膜中にＴｉ
、Ａ７！、Ｓｔ 、Ｚｒ 、Ｙ。 Ｌａの１又は複数の元素を添加せしめてなることを特徴
とする非晶質太陽電池。 ２、積層形成された透明電極膜と非晶質半導体層とを有
する非晶質太陽電池において、前記透明電極膜と非晶質
半導体層との間にＴｉ。 ＡＩｔ、Ｓｔ 、Ｚｒ＋ ｙ、Ｌａの１又は複数の元素
からなる膜、又は透明電極膜構成元素とＴ１． 八ｊ！
、Ｓｉ 、Ｚｒ、Ｙ、Ｌａの１又は複数の元素を含む膜
を形成したことを特徴とする非晶質太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59095376A JPS60239069A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 非晶質太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59095376A JPS60239069A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 非晶質太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60239069A true JPS60239069A (ja) | 1985-11-27 |
Family
ID=14135920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59095376A Pending JPS60239069A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 非晶質太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60239069A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4941032A (en) * | 1986-03-03 | 1990-07-10 | Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
| US5338370A (en) * | 1991-05-07 | 1994-08-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57152174A (en) * | 1981-03-13 | 1982-09-20 | Hitachi Ltd | Manufacture of light receiving device |
| JPS5917287A (ja) * | 1982-07-21 | 1984-01-28 | Hitachi Ltd | 光起電力装置 |
| JPS59181064A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-15 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JPS60210825A (ja) * | 1984-04-04 | 1985-10-23 | Hitachi Ltd | 太陽電池 |
-
1984
- 1984-05-11 JP JP59095376A patent/JPS60239069A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57152174A (en) * | 1981-03-13 | 1982-09-20 | Hitachi Ltd | Manufacture of light receiving device |
| JPS5917287A (ja) * | 1982-07-21 | 1984-01-28 | Hitachi Ltd | 光起電力装置 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4941032A (en) * | 1986-03-03 | 1990-07-10 | Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
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| US5604133A (en) * | 1991-05-07 | 1997-02-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of making photovoltaic device |
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