JPS61224368A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS61224368A JPS61224368A JP60064720A JP6472085A JPS61224368A JP S61224368 A JPS61224368 A JP S61224368A JP 60064720 A JP60064720 A JP 60064720A JP 6472085 A JP6472085 A JP 6472085A JP S61224368 A JPS61224368 A JP S61224368A
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- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract 1
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- 239000010408 film Substances 0.000 description 33
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- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 11
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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 at least one potential-jump barrier or surface barrier
- 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PIN type
-
- 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
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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、非晶質半導体層と微結晶半導体層とを備えた
たとえばＷＩａ太陽電池など、の半導体装置に関する。
たとえばＷＩａ太陽電池など、の半導体装置に関する。
背景技術
非晶質シリコンなどを用いた薄膜太陽電池に関しで、そ
の光電・変換効率の向上が図られてきた。
の光電・変換効率の向上が図られてきた。
従来では、光電変換効率を向上させた下記のような１１
１膜太陽電池が用いられてきた。
１膜太陽電池が用いられてきた。
■光の入ＪｔｌＩｌの不純物添加層での光の損失を低減
するために、不純物添加層に禁制帯幅の広い非晶質半導
体（たとえば非晶質のＳ ｉｘＣ＋−ｘ：Ｈなど）を用
いる０、 ■微結晶混合質膜として、入射光の可視光領域におけろ
吸収係数の小さな材料を用いる。ここで微結晶混合質膜
とは、数１０〜数１００オングストロームの直径の微結
晶粒が点在している膜体である。この微結晶粒の大きさ
や密度が、後述するｉ型半、導体層との界面状態に、大
きな影響を及ぼす。
するために、不純物添加層に禁制帯幅の広い非晶質半導
体（たとえば非晶質のＳ ｉｘＣ＋−ｘ：Ｈなど）を用
いる０、 ■微結晶混合質膜として、入射光の可視光領域におけろ
吸収係数の小さな材料を用いる。ここで微結晶混合質膜
とは、数１０〜数１００オングストロームの直径の微結
晶粒が点在している膜体である。この微結晶粒の大きさ
や密度が、後述するｉ型半、導体層との界面状態に、大
きな影響を及ぼす。
発明が解決しようとする問題点
このような先行技術■、■では、非晶質のＳｌにＣ、＋
−ｘ ： Ｈなどの材料から成る非晶質半導体膜や微
結晶混合ＹＲＩ１１などのように、組成や構造の異なる
材料から成る膜を用いで、ｎ型半導体層と接合を形成し
た場合、各材料の分子構造の相異などに基づいで、その
界面での整合性の低下をきたしていた。
−ｘ ： Ｈなどの材料から成る非晶質半導体膜や微
結晶混合ＹＲＩ１１などのように、組成や構造の異なる
材料から成る膜を用いで、ｎ型半導体層と接合を形成し
た場合、各材料の分子構造の相異などに基づいで、その
界面での整合性の低下をきたしていた。
またこれらの膜を構成する材料の前述したような性質の
違いなどにより、この界面で電子と正札が再結合しやす
くなったり、界面に電位の障壁がでトたりしやす（なり
でいた、したがって、入射光量を増大させて、ｎ型半導
体層に到達する光量を増大させても、前述したようなｎ
型半導体層と残余の半導体層との界面の状態によりて、
光エネルギーに損失が発生し、この損失を差引いたエネ
ルギーしか利用されないという問題点があった。
違いなどにより、この界面で電子と正札が再結合しやす
くなったり、界面に電位の障壁がでトたりしやす（なり
でいた、したがって、入射光量を増大させて、ｎ型半導
体層に到達する光量を増大させても、前述したようなｎ
型半導体層と残余の半導体層との界面の状態によりて、
光エネルギーに損失が発生し、この損失を差引いたエネ
ルギーしか利用されないという問題点があった。
本発明は上述の問題点を解決し、光電変換特性などの特
性が向上された半導体装置を提供することを目的とする
。
性が向上された半導体装置を提供することを目的とする
。
問題点を解決するための手段
本発明は、第１電極と
第１電極の上に形成される第１導電形式の非晶質半導体
層と、 前記非晶質半導体層の上に形成される１型導電形式の非
晶質半導体層と、 第１導電形式とは異なる第２導電形式を有し、ｉ型導電
形式の非晶質半導体層の上に形成される非晶質半導体層
と、 第２導電形式の非晶質半導体層の上に形成される第２導
電形式の微結晶混合質半導体層と、前記微結晶混合質半
導体層の上に形成される透明電極とを含むことを特徴と
する半導体装置である。
層と、 前記非晶質半導体層の上に形成される１型導電形式の非
晶質半導体層と、 第１導電形式とは異なる第２導電形式を有し、ｉ型導電
形式の非晶質半導体層の上に形成される非晶質半導体層
と、 第２導電形式の非晶質半導体層の上に形成される第２導
電形式の微結晶混合質半導体層と、前記微結晶混合質半
導体層の上に形成される透明電極とを含むことを特徴と
する半導体装置である。
作 用
第２の導電形式を有する非晶質半導体層は、ｉ型導電形
式の半導体層と、殆ど同様の構造を有している。したが
ってこのような第２の導電形式を有する半導体層を、ｉ
型導電形式の半導体層と第２導電形式の半導体層との間
に設けることによって、電子と正札とが再結合しやすい
など、界面特性を低下させる要因を、格段に減少するこ
とができる。
式の半導体層と、殆ど同様の構造を有している。したが
ってこのような第２の導電形式を有する半導体層を、ｉ
型導電形式の半導体層と第２導電形式の半導体層との間
に設けることによって、電子と正札とが再結合しやすい
など、界面特性を低下させる要因を、格段に減少するこ
とができる。
実施例
第１図は本発明の一実施例の薄膜太陽電池１の断面図で
あり、光は矢符Ａ方向に入射する。たとえばアルミニュ
ウムなどから成る金属基板２の一方表面に、ｐ型非晶質
水素化シリコン（ＳｉｘＣ，−ｘ：Ｈ等を含む）膜３、
ｉ型非晶質水素化ンリコシ膜４．２０〜１００オンゲス
）ａ−五膜厚のｎ型非晶質水素化シリコン膜５．５０−
１５０オングストローム膜厚のｎ型機結晶混合質水素化
シリコン膜６、酸化インジウム（ＩＴＯ）な′とから成
る透明電極７とが、この順序で順次形成される。
あり、光は矢符Ａ方向に入射する。たとえばアルミニュ
ウムなどから成る金属基板２の一方表面に、ｐ型非晶質
水素化シリコン（ＳｉｘＣ，−ｘ：Ｈ等を含む）膜３、
ｉ型非晶質水素化ンリコシ膜４．２０〜１００オンゲス
）ａ−五膜厚のｎ型非晶質水素化シリコン膜５．５０−
１５０オングストローム膜厚のｎ型機結晶混合質水素化
シリコン膜６、酸化インジウム（ＩＴＯ）な′とから成
る透明電極７とが、この順序で順次形成される。
本実施例においては、いわゆる光電変換発生領域のｎ型
半導体層をｎ型非結晶水素化シリコン膜５と、ｎ型機結
晶混合質水素化シリコン膜６とから成る積Ｍ膜によって
形成した。したがって、先行技術で説明したｎ型機結晶
混合質膜と、ｉ型非晶質水素化シリコン１１３とが直＃
に接触することによる界面特性の低下を防ぐことがでか
た。また本実施例のような構成にすること辷よって、ｎ
型機結晶混合質水素化シリコン膜６の組成を、ｉ型非晶
質水素化シリコン膜４との界面特性に依存することなく
定めることができる。すなわち、可視領域の光の吸収係
数の小さな微結晶混合質膜を用いるようにすることがで
きる。
半導体層をｎ型非結晶水素化シリコン膜５と、ｎ型機結
晶混合質水素化シリコン膜６とから成る積Ｍ膜によって
形成した。したがって、先行技術で説明したｎ型機結晶
混合質膜と、ｉ型非晶質水素化シリコン１１３とが直＃
に接触することによる界面特性の低下を防ぐことがでか
た。また本実施例のような構成にすること辷よって、ｎ
型機結晶混合質水素化シリコン膜６の組成を、ｉ型非晶
質水素化シリコン膜４との界面特性に依存することなく
定めることができる。すなわち、可視領域の光の吸収係
数の小さな微結晶混合質膜を用いるようにすることがで
きる。
また前述の実施例とは逆に、金属基板２の上にｎ型半導
体、ｎ型半導体およびｐ型半導体を順次形成するように
してもよい、このとき、ｉ型非晶質水素化シリコン膜４
の上にｐ型非晶貿水素化シリコン膜を形成し、その上に
ｐ型機結晶混合質水素化シリコン膜を形成するようにす
ればよい。
体、ｎ型半導体およびｐ型半導体を順次形成するように
してもよい、このとき、ｉ型非晶質水素化シリコン膜４
の上にｐ型非晶貿水素化シリコン膜を形成し、その上に
ｐ型機結晶混合質水素化シリコン膜を形成するようにす
ればよい。
第２図は本発明の他の実施例の薄膜太陽電池１―の断面
図であり、光は矢符Ａ方向に入射する０本実施例は前述
の実施例に［ｔＸＬ、対応する部分には同一の参照符を
付す１本実施例においでは、〃フス基板８の下に透明電
極７、ｐ型微結晶混合賀水素化シリコンＷＡ９、ｐ型非
晶質水素化シリコン膜３、ｉ型非晶質水素イしシリコン
１ｌＩ４、ｎ型非晶質水素化シリコン膜５および電極１
０を、この順序に形成する０本実施例において入射光は
、薄膜太陽電池１ａの〃ラス基板８１１１から入射する
。したがって、ｐ型半導体層をｐ型機結晶混合質水素化
シリコン膜９と、ｐ型非晶質水素化シリコン膜３とから
構成し延、このような構成によっても前述の実施例で述
べた効果と同様の効果を得ることがで軽る。
図であり、光は矢符Ａ方向に入射する０本実施例は前述
の実施例に［ｔＸＬ、対応する部分には同一の参照符を
付す１本実施例においでは、〃フス基板８の下に透明電
極７、ｐ型微結晶混合賀水素化シリコンＷＡ９、ｐ型非
晶質水素化シリコン膜３、ｉ型非晶質水素イしシリコン
１ｌＩ４、ｎ型非晶質水素化シリコン膜５および電極１
０を、この順序に形成する０本実施例において入射光は
、薄膜太陽電池１ａの〃ラス基板８１１１から入射する
。したがって、ｐ型半導体層をｐ型機結晶混合質水素化
シリコン膜９と、ｐ型非晶質水素化シリコン膜３とから
構成し延、このような構成によっても前述の実施例で述
べた効果と同様の効果を得ることがで軽る。
また本実施例においても、ガラス基板の下にｎ型半導体
、ｉ型半導体およびｐ型半導体を、この順序に形成する
ようにしてもよい、この場合には、透明電極７の下にｎ
型微結晶混合質水素化シリコン膜６と、ｎ型非晶質水素
化シリコンＩｊＩ５とをこの順序に形成すればよい。
、ｉ型半導体およびｐ型半導体を、この順序に形成する
ようにしてもよい、この場合には、透明電極７の下にｎ
型微結晶混合質水素化シリコン膜６と、ｎ型非晶質水素
化シリコンＩｊＩ５とをこの順序に形成すればよい。
効 果
以上のように本発明に従えば、ｉ型導電形式の半導体層
と透明電極との間に、ｉ型導電形式の半導体層側から、
＄１導電形式とは異なる第２導電形式の非晶質半導体層
と、第２導電形式の微結晶混合質半導体層とをこの順序
に形式した。したがりで、ｉ型導電形式の半導体層と第
２導電形式の結晶半導体層との相互の特性を改善するこ
とができ、半導体装置の特性を格段に改善することがで
きた。
と透明電極との間に、ｉ型導電形式の半導体層側から、
＄１導電形式とは異なる第２導電形式の非晶質半導体層
と、第２導電形式の微結晶混合質半導体層とをこの順序
に形式した。したがりで、ｉ型導電形式の半導体層と第
２導電形式の結晶半導体層との相互の特性を改善するこ
とができ、半導体装置の特性を格段に改善することがで
きた。
第１図は本発明の一実施例の薄膜太陽電池１の断面図、
第２ＦＩＪは本発明の他の実施例の薄膜太陽電池１ａの
断面図である。 １．１ａ・・・ｌ！膜太陽電池、３・・・ｐ型非結晶質
水素化シリコン膜、４・・・ｉ型非晶質水素化シリコン
膜５、・”ｎ型非晶質水素化シリコン膜、６・・・ｎ型
微結晶混合質水素化シリコン膜、７・・・透明電極、９
・・・ｐ型機結晶混合質水素化シリコン膜
第２ＦＩＪは本発明の他の実施例の薄膜太陽電池１ａの
断面図である。 １．１ａ・・・ｌ！膜太陽電池、３・・・ｐ型非結晶質
水素化シリコン膜、４・・・ｉ型非晶質水素化シリコン
膜５、・”ｎ型非晶質水素化シリコン膜、６・・・ｎ型
微結晶混合質水素化シリコン膜、７・・・透明電極、９
・・・ｐ型機結晶混合質水素化シリコン膜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第１電極と 第１電極の上に形成される第１導電形式の非晶質半導体
層と、 前記非晶質半導体層の上に形成されるｉ型導電形式の非
晶質半導体層と、 第１導電形式とは異なる第２導電形式を有し、ｉ型導電
形式の非晶質半導体層の上に形成される非晶質半導体層
と、 第２導電形式の非晶質半導体層の上に形成される第２導
電形式の微結晶混合質半導体層と、前記微結晶半導体層
の上に形成される透明電極とを含むことを特徴とする半
導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60064720A JPS61224368A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60064720A JPS61224368A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61224368A true JPS61224368A (ja) | 1986-10-06 |
Family
ID=13266269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60064720A Pending JPS61224368A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61224368A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07122761A (ja) * | 1993-10-22 | 1995-05-12 | Hitachi Ltd | 太陽電池 |
| WO2009001647A1 (ja) * | 2007-06-25 | 2008-12-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | 光電変換装置、集積型光電変換装置、光電変換装置の製造方法 |
| JP2009290115A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Kaneka Corp | シリコン系薄膜太陽電池 |
-
1985
- 1985-03-28 JP JP60064720A patent/JPS61224368A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07122761A (ja) * | 1993-10-22 | 1995-05-12 | Hitachi Ltd | 太陽電池 |
| WO2009001647A1 (ja) * | 2007-06-25 | 2008-12-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | 光電変換装置、集積型光電変換装置、光電変換装置の製造方法 |
| JP2009290115A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Kaneka Corp | シリコン系薄膜太陽電池 |
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