JPS603163A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
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- JPS603163A JPS603163A JP58112092A JP11209283A JPS603163A JP S603163 A JPS603163 A JP S603163A JP 58112092 A JP58112092 A JP 58112092A JP 11209283 A JP11209283 A JP 11209283A JP S603163 A JPS603163 A JP S603163A
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- semiconductor layer
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Links
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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
-
- 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
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は光エネルギを電気エネルギに１０接変換する光
起電力装置に関する。
起電力装置に関する。
（ロ）従来技術
非晶質シリコン等の非晶質半２１１体をｉｉ＋ｆｉえた
光起電力装置が従来の単結晶シリコンから成る光起電力
装置に較べ単位発′屯量当りのコストが安くなるために
脚光を浴び°Ｃいる。
光起電力装置が従来の単結晶シリコンから成る光起電力
装置に較べ単位発′屯量当りのコストが安くなるために
脚光を浴び°Ｃいる。
然し下ら、斯る非晶質光起′屯力装置は周知の如（単結
晶装置に比して光エネルギを１ｔ１接電気エネルギに変
換する際の光電変換効率（η）が低いことが最大の問題
点となつ°Ｃおり、従来から充電変換効率を如何に上昇
せしめるかが研究・開発の第１の目標となっている。
晶装置に比して光エネルギを１ｔ１接電気エネルギに変
換する際の光電変換効率（η）が低いことが最大の問題
点となつ°Ｃおり、従来から充電変換効率を如何に上昇
せしめるかが研究・開発の第１の目標となっている。
一方、非晶質光起電力装置は上述の如き光電変換効率の
低率のみならす、強い光を長時間照射した場合に上記光
電変換効率が低下することが実験的ｌこ確認された。
低率のみならす、強い光を長時間照射した場合に上記光
電変換効率が低下することが実験的ｌこ確認された。
（ハ）発明の目的
本発明は斯る光電変換効率の低下、即ち劣化を防止する
ことを目的として為されたものである。
ことを目的として為されたものである。
に）発明の構成
本発明光起電力装置は、非晶質シリコン系の半導体層に
金及びまたは鉄元素を含有せしめる（１１成にある。
金及びまたは鉄元素を含有せしめる（１１成にある。
（ホ）実施例
第１図は本発明の基本構造を示し、（１）はカラス・耐
熱プラスチック等の絶縁性且つ光透過性の基板、（２）
は該基板（１）の−主面に被着された酸化スズ、酸化イ
ンジウム・スズ等の透明電極膜、（３ｊは該透明電極膜
（２）ヒにシランＳｉＨ４等のグロー放電により形成さ
れた非晶質シリコン系の半導体装置＋４１は該半導体層
（３）上に更に重畳されたアルミニウム、チタン等の裏
面電極膜である。
熱プラスチック等の絶縁性且つ光透過性の基板、（２）
は該基板（１）の−主面に被着された酸化スズ、酸化イ
ンジウム・スズ等の透明電極膜、（３ｊは該透明電極膜
（２）ヒにシランＳｉＨ４等のグロー放電により形成さ
れた非晶質シリコン系の半導体装置＋４１は該半導体層
（３）上に更に重畳されたアルミニウム、チタン等の裏
面電極膜である。
而して、本発明の特徴は上記半導体層（３）の組成にあ
る。即ち、上記半導体層（３）は光入射側である透明電
極板（２）側からＰ型層（３ｐ）、Ｉ型（真性）層（３
１）及びＮ型層（５ｎ）を順次積ハｊせしめたＰＩＮ接
合型構造を持ち、更に詳しくはＰ型層（３Ｐ）はＳｉＨ
＜ガスに０．３％のジボラン８２Ｈ６を含む雰囲気中で
のグロー放電により形成さ４ｔた厚み１００Ａ〜２００
Ａ程ＩＩ（の非晶質シリコン（ａ−８ｉ：Ｈ）から成り
、ｌ型層（６１月ま金Ａｕ及びまたは鉄Ｆｅの加熱蒸発
或いはスパッタリング中でのＳｉＨ４ガス雰囲気でグロ
ー放電を生起せしめることにより形成された厚み４００
０Ａ〜５０００Ａ程１よのＡｕ及びまたはＦθを含有す
る非晶質シリコンから成り、そしてｔｌ型層（３ｎ）は
ＳｉＨ４ガスにホスファンＰ Ｈ５ｙ；ｒ−１％力０え
て形成された厚み３００Ａ〜４ＵＯＡ４４旧艷の非晶質
シリコンから構成されＣいる。
る。即ち、上記半導体層（３）は光入射側である透明電
極板（２）側からＰ型層（３ｐ）、Ｉ型（真性）層（３
１）及びＮ型層（５ｎ）を順次積ハｊせしめたＰＩＮ接
合型構造を持ち、更に詳しくはＰ型層（３Ｐ）はＳｉＨ
＜ガスに０．３％のジボラン８２Ｈ６を含む雰囲気中で
のグロー放電により形成さ４ｔた厚み１００Ａ〜２００
Ａ程ＩＩ（の非晶質シリコン（ａ−８ｉ：Ｈ）から成り
、ｌ型層（６１月ま金Ａｕ及びまたは鉄Ｆｅの加熱蒸発
或いはスパッタリング中でのＳｉＨ４ガス雰囲気でグロ
ー放電を生起せしめることにより形成された厚み４００
０Ａ〜５０００Ａ程１よのＡｕ及びまたはＦθを含有す
る非晶質シリコンから成り、そしてｔｌ型層（３ｎ）は
ＳｉＨ４ガスにホスファンＰ Ｈ５ｙ；ｒ−１％力０え
て形成された厚み３００Ａ〜４ＵＯＡ４４旧艷の非晶質
シリコンから構成されＣいる。
第２図は上述の如き構成にある光起゛屯力装置に於ける
光゛屯変換効率（η）の経時変化を示す特性図で、試料
＋８）はｌ型層（３１）に１０ｐｐｍの金を含有せしめ
た本発明装置の特性であり、試料ｔｂ＋は比較の１こめ
に測定された金を含有しない従来装置の特性である。同
図に於いＣ１縦軸は光電変換効率（η）を切期値で規格
化したものであり、備軸は５ （） Ｑ ｍ Ｗ／ｃｌ
のソーラシュミレータによるＡ Ｉ、１−１光の照射時
間である。
光゛屯変換効率（η）の経時変化を示す特性図で、試料
＋８）はｌ型層（３１）に１０ｐｐｍの金を含有せしめ
た本発明装置の特性であり、試料ｔｂ＋は比較の１こめ
に測定された金を含有しない従来装置の特性である。同
図に於いＣ１縦軸は光電変換効率（η）を切期値で規格
化したものであり、備軸は５ （） Ｑ ｍ Ｗ／ｃｌ
のソーラシュミレータによるＡ Ｉ、１−１光の照射時
間である。
この様に、発電即ち、光′小便１力に寄４する電、子及
び正孔対が主とし゛Ｃ発生し半導体ｌｌ′ｊの大部分を
占めるｌ型層（６１）に址を添加すると、光電変換効率
（η）が劣化する割合が抑圧せしめらイＬる。斯る劣化
の抑圧に対し本発明者らは、従来装置にあっＣは伝ｄ％
帯と価電子帯との間をｆ％ｐ（ｊする目出状態のキャリ
アがその多動過程に於い゛Ｃ欠陥にトラップされる１こ
めに経時的な劣化を招い°Ｃいたのが、金を含有せしめ
ることによつ゛Ｃ上記欠陥にトラップされるキＶり了が
デトラソプさイＬ再び目出状態となるからであろう、と
考察し°Ｃいる。一方、；Ｖの含有遣を増加せしめると
劣化の抑圧度を−Ｌ昇せしめることができる反面、１瑛
質そのものを悪化せしめ光電変換効率の初期特性を低下
せしめるために、断る含有π１・は約数１００ ｐｐｍ
Ｌｌ下にすることが望ましく、より好ましくは１０ Ｐ
Ｐｍ−１００ｐｐ＋ｎである。
び正孔対が主とし゛Ｃ発生し半導体ｌｌ′ｊの大部分を
占めるｌ型層（６１）に址を添加すると、光電変換効率
（η）が劣化する割合が抑圧せしめらイＬる。斯る劣化
の抑圧に対し本発明者らは、従来装置にあっＣは伝ｄ％
帯と価電子帯との間をｆ％ｐ（ｊする目出状態のキャリ
アがその多動過程に於い゛Ｃ欠陥にトラップされる１こ
めに経時的な劣化を招い°Ｃいたのが、金を含有せしめ
ることによつ゛Ｃ上記欠陥にトラップされるキＶり了が
デトラソプさイＬ再び目出状態となるからであろう、と
考察し°Ｃいる。一方、；Ｖの含有遣を増加せしめると
劣化の抑圧度を−Ｌ昇せしめることができる反面、１瑛
質そのものを悪化せしめ光電変換効率の初期特性を低下
せしめるために、断る含有π１・は約数１００ ｐｐｍ
Ｌｌ下にすることが望ましく、より好ましくは１０ Ｐ
Ｐｍ−１００ｐｐ＋ｎである。
また、光電変換効率の劣化は光強度に依ｆ７することに
鑑み、真性層（３；）に含有せしめられる金の分布状態
を、受光面に近い側、即ちＰ型１ｔｉ Ｃ３ｐ）側はど
高くした傾斜分布とずれば劣化が発生し錐いＮ型１ｖ９
（−３ル）佃に於ける真性層（３−）の膜質の悪化を防
止し桿ろ。
鑑み、真性層（３；）に含有せしめられる金の分布状態
を、受光面に近い側、即ちＰ型１ｔｉ Ｃ３ｐ）側はど
高くした傾斜分布とずれば劣化が発生し錐いＮ型１ｖ９
（−３ル）佃に於ける真性層（３−）の膜質の悪化を防
止し桿ろ。
尚、以上に於いＣは４２を含有せしＹ）た具体的実施例
につい゛Ｃ説明したが、本発明者らは≦つに代って鉄を
用いＣも劣化が防止さ３しること５諦認しＣいる。
につい゛Ｃ説明したが、本発明者らは≦つに代って鉄を
用いＣも劣化が防止さ３しること５諦認しＣいる。
（へ）発明の効果
本発明は１ａ−ｈの説明から明らかな如く、発電に寄ｑ
−する非晶質シリコン系の半導体層に金及びよプこは鉄
元素を含有せしめたので、光照射による光電変換効率の
劣化を防止することができ、今まで研究開発の′＠１の
目標とさイ’Ｌ ’Ｃいた光電変換効率を違った観点か
ら実質的にＬ昇せしめることができる。
−する非晶質シリコン系の半導体層に金及びよプこは鉄
元素を含有せしめたので、光照射による光電変換効率の
劣化を防止することができ、今まで研究開発の′＠１の
目標とさイ’Ｌ ’Ｃいた光電変換効率を違った観点か
ら実質的にＬ昇せしめることができる。
第１凶は本発明装置１−ｔの断面図、第２図は光電変換
効率の経時変化を測定した特性図で、（１）は基板、（
３）は半導体層、を夫々示しＣいる。
効率の経時変化を測定した特性図で、（１）は基板、（
３）は半導体層、を夫々示しＣいる。
Claims (1)
- （１）非晶質シリコン系の半導体層を備えた光起電力装
置に於いＣ１上記半導体層は金及びまたは鉄元素を含み
、光照射による光電変換効率の劣化を防止したことを特
徴とする光起電力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58112092A JPS603163A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 光起電力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58112092A JPS603163A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 光起電力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS603163A true JPS603163A (ja) | 1985-01-09 |
Family
ID=14577903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58112092A Pending JPS603163A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603163A (ja) |
-
1983
- 1983-06-21 JP JP58112092A patent/JPS603163A/ja active Pending
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