JPS61225877A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
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- JPS61225877A JPS61225877A JP60067262A JP6726285A JPS61225877A JP S61225877 A JPS61225877 A JP S61225877A JP 60067262 A JP60067262 A JP 60067262A JP 6726285 A JP6726285 A JP 6726285A JP S61225877 A JPS61225877 A JP S61225877A
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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
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
- H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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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)
本発明は光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する
ことができる太陽電池や光検出器のような光起電力装置
に関するものである。
ことができる太陽電池や光検出器のような光起電力装置
に関するものである。
(従来の技術)
最近、非晶質半導体材料を用いた太陽電池の如き光起電
力装置は安価で量産性に優れている点などクローズアッ
プされ需要増の一途をたどっている。
力装置は安価で量産性に優れている点などクローズアッ
プされ需要増の一途をたどっている。
第2図(a)は!’ 7 ン(SIH< )やan 7
.−、fcシリコン(Si、Fa)などのVリコン化合
物雰囲気中でのグロー放電によって生成される非晶質半
導体(GD −asiと記す)を用いた典型的な従来の
太陽電池の発電区域の断面構造図を示す。
.−、fcシリコン(Si、Fa)などのVリコン化合
物雰囲気中でのグロー放電によって生成される非晶質半
導体(GD −asiと記す)を用いた典型的な従来の
太陽電池の発電区域の断面構造図を示す。
201はガラスなどの透光性絶縁基板であυ、202は
該基板201に形成された透明電極であシ、203、2
04 、205は夫々透明電[202上に順次形成され
九〇D −asi層(単に207と記す)であり、その
内訳はGD −asi、のP型層、GD −asi (
7)1−型層及びGD −asi、のN型層であり、2
06はGD −as3一層207上に設けられた金属電
極でらる。
該基板201に形成された透明電極であシ、203、2
04 、205は夫々透明電[202上に順次形成され
九〇D −asi層(単に207と記す)であり、その
内訳はGD −asi、のP型層、GD −asi (
7)1−型層及びGD −asi、のN型層であり、2
06はGD −as3一層207上に設けられた金属電
極でらる。
第2図(1))、 (0)は上述の構造をした太陽電池
の発電区域を直列接続した光起電力装置の斜視図及び断
面図を示す。
の発電区域を直列接続した光起電力装置の斜視図及び断
面図を示す。
201はガラスなどの透光性絶縁基板である。
第1〜第3の発電区域210 、220 、230を位
置づける透明電極212 、222 、232は該基板
201上に複数個所定方向に配列被着され、次にこの透
明電極212 、222 、232上にGD −asi
層217.227.237が被着される。さらにこのG
D −asi、層217、227 、237上にアルミ
ニウム(Al)、クロム(Or)、チp ン(Ti−)
などの金属電極216 、226 。
置づける透明電極212 、222 、232は該基板
201上に複数個所定方向に配列被着され、次にこの透
明電極212 、222 、232上にGD −asi
層217.227.237が被着される。さらにこのG
D −asi、層217、227 、237上にアルミ
ニウム(Al)、クロム(Or)、チp ン(Ti−)
などの金属電極216 、226 。
236が被着される。
ここで形成された第1〜第3の発電区域210゜220
、230の直列接続構造について説明する。各電極2
12 、222 、232及び216 、226 、2
36は夫々延長部218 、228 、238及び21
9 、229 、239を有しておシ、各発電区域21
0 、220 、230のGD −asi層217 、
227 、237外で透明室1tM 212 。
、230の直列接続構造について説明する。各電極2
12 、222 、232及び216 、226 、2
36は夫々延長部218 、228 、238及び21
9 、229 、239を有しておシ、各発電区域21
0 、220 、230のGD −asi層217 、
227 、237外で透明室1tM 212 。
222 、232の延長部218 、228 、238
と隣接する発電区域210 、220 、230の金属
電@ 216 、226.236の延長部219 、2
29 、239とが重畳され直列接続が施されている。
と隣接する発電区域210 、220 、230の金属
電@ 216 、226.236の延長部219 、2
29 、239とが重畳され直列接続が施されている。
(特開昭55−124274号公報参照)この様に直列
接続された場合、各発電区域(210、220、230
) の透明室@C212、222、232)−GD
−asi層(217、227、237) 、 GD
−asi。
接続された場合、各発電区域(210、220、230
) の透明室@C212、222、232)−GD
−asi層(217、227、237) 、 GD
−asi。
層(217、227、237)−金属電極(216、2
26、236) 、透明室fM(212、222,23
2)の延長部(218、228、238)−金属電極(
216、226、236)の延長部(219、229、
239)の各接合における界面が良好な導通状態でなけ
れば、光起電力装置としての出力が向上しない。
26、236) 、透明室fM(212、222,23
2)の延長部(218、228、238)−金属電極(
216、226、236)の延長部(219、229、
239)の各接合における界面が良好な導通状態でなけ
れば、光起電力装置としての出力が向上しない。
(従来技術の問題点)
一般にGD −ask層上に被着する金属電極はスパッ
タリング法、イオンビーム法で形成するよシも蒸着方法
で形成した方が光起電力装置としての出力特性がよいと
言われる。これはGD −asi、層に与えるダメージ
が最も少ないと考えられるが、クロム(Or)やチタン
(T1)などは高融点金属であるために真空蒸着方法に
は不向きである。アルミニウム(AJ)を用いれば容易
に蒸着はできるものの、GD−asi層とアルミニウム
(AI)の金属電極界面に熱拡散を起し、オーミックコ
ンタクトを阻害する層が形成され、光起電力装置の出力
特性を大きく劣化させるといり欠点があった。
タリング法、イオンビーム法で形成するよシも蒸着方法
で形成した方が光起電力装置としての出力特性がよいと
言われる。これはGD −asi、層に与えるダメージ
が最も少ないと考えられるが、クロム(Or)やチタン
(T1)などは高融点金属であるために真空蒸着方法に
は不向きである。アルミニウム(AJ)を用いれば容易
に蒸着はできるものの、GD−asi層とアルミニウム
(AI)の金属電極界面に熱拡散を起し、オーミックコ
ンタクトを阻害する層が形成され、光起電力装置の出力
特性を大きく劣化させるといり欠点があった。
(本発明の目的)
本発明は上述の欠点を解消し、高出力特性が維持でき、
生産性にすぐれた光起電力装置を提供することを目的と
する。
生産性にすぐれた光起電力装置を提供することを目的と
する。
(問題を解決するための手段)
上述の目的を達成するために本発明は透光性絶縁基板上
に配列された複数の第1電極、該第1電極の各々に対応
し、夫々の上に順次被着された非晶質半導体層及び第2
[極を備え、隣接する第1、第2電極は該非晶質半導体
層外において互いに延びて重畳接続されている光起電力
装置において前記非晶質半導体層の第2電極側界面にニ
ッケルと化合したオーミックコンタクト層を設けるよう
にした。
に配列された複数の第1電極、該第1電極の各々に対応
し、夫々の上に順次被着された非晶質半導体層及び第2
[極を備え、隣接する第1、第2電極は該非晶質半導体
層外において互いに延びて重畳接続されている光起電力
装置において前記非晶質半導体層の第2電極側界面にニ
ッケルと化合したオーミックコンタクト層を設けるよう
にした。
(実施例)
以下本発明の光起電力装置を図面に基づいて詳説する。
第1図talは本発明の光起電力装置の実施例の斜視図
であシ、同図(’blは構造を示す断面図である。
であシ、同図(’blは構造を示す断面図である。
1は透光性基板であシ、12,22.32は酸化錫(8
nuz) 、酸化インジウム(工h*os)、酸化イン
ジウム・錫(工To)などで構成された透明の第1電扼
゛である。17,27.37は光照射により発電に寄与
する光キャリアを発生するGD −a81.層であり、
具体的には従来例で示した様に透光性基板1側よ、9F
−1−N構造とする。こOGD −asi、層17゜2
’1.37はりラン(SiHn) 、凹7・ソ化シリコ
ン(Si、Fi)などのシフン化合物ガスやP型、N型
の決定不純物ガスを含む雰囲気中でグロー放電によシ順
次膜厚300A〜200OAである。
nuz) 、酸化インジウム(工h*os)、酸化イン
ジウム・錫(工To)などで構成された透明の第1電扼
゛である。17,27.37は光照射により発電に寄与
する光キャリアを発生するGD −a81.層であり、
具体的には従来例で示した様に透光性基板1側よ、9F
−1−N構造とする。こOGD −asi、層17゜2
’1.37はりラン(SiHn) 、凹7・ソ化シリコ
ン(Si、Fi)などのシフン化合物ガスやP型、N型
の決定不純物ガスを含む雰囲気中でグロー放電によシ順
次膜厚300A〜200OAである。
15.25.35はGD −asi、層17 、27
、37上に形成されたニッケル(N1)と化合したオー
ミックコンタクト層である。オーミックコンタクト層1
5.25.35はGD −asi一層17.27.37
上にニッケA/(Ni )を蒸着することによって形
成されるニッケルシリサイドである。との膜厚は5λ〜
100 A程である。
、37上に形成されたニッケル(N1)と化合したオー
ミックコンタクト層である。オーミックコンタクト層1
5.25.35はGD −asi一層17.27.37
上にニッケA/(Ni )を蒸着することによって形
成されるニッケルシリサイドである。との膜厚は5λ〜
100 A程である。
16.26.36はニッケルシリサイドのオーミツクコ
ンタクト層15,25.35上に形成した金属の第2電
極である。この金属はアルミニウム(Aj) 、 二y
ケy(Ni、)、りaム(Or)、fP:/(T1)、
銀(Ag )などあらゆる金属が使用され、その堆積方
法も蒸着方法をはじめスパッタリング法、イオンビーム
方法などあらゆる手法が使用できる。
ンタクト層15,25.35上に形成した金属の第2電
極である。この金属はアルミニウム(Aj) 、 二y
ケy(Ni、)、りaム(Or)、fP:/(T1)、
銀(Ag )などあらゆる金属が使用され、その堆積方
法も蒸着方法をはじめスパッタリング法、イオンビーム
方法などあらゆる手法が使用できる。
次に第1〜第3の発電区域10,20.30 の直列
接続構造について説明する。
接続構造について説明する。
第1〜第3の発電区域10,20.30の第1電極12
、22 、32及び第2電[16、26,36は夫々
各発電区域10,20.30外に延びる延長部18.2
8°、−38及び19.29を有し、第1の発電区域1
0の第2電4i16の延長部19と第2の発電区域20
の第1電極22の延長部28とが、また第2の発電区域
20の第2電極26の延長部29と第3の発電区域30
の第1電極32の延長部38とが夫々互いに重畳してw
L9PC的に接続されている。光起電力は第1の発電区
域10の第1電極12の延長部18と第3の発電区域3
0の第2電極36の延長部38との間よシ取シ出すこと
ができる。
、22 、32及び第2電[16、26,36は夫々
各発電区域10,20.30外に延びる延長部18.2
8°、−38及び19.29を有し、第1の発電区域1
0の第2電4i16の延長部19と第2の発電区域20
の第1電極22の延長部28とが、また第2の発電区域
20の第2電極26の延長部29と第3の発電区域30
の第1電極32の延長部38とが夫々互いに重畳してw
L9PC的に接続されている。光起電力は第1の発電区
域10の第1電極12の延長部18と第3の発電区域3
0の第2電極36の延長部38との間よシ取シ出すこと
ができる。
次K 藝GD −asi層17.27.37と第2″I
l極16.26.36の界面に設は九オーミックコンタ
クト層15.25.35について詳説する。このオーミ
ックコンタクト層15.25.35は、電気的導通の維
持とGD −a81層17,27.37の保護を兼ねて
いる。このオーミックコンタクト層15゜25.35は
ニッケルシリサイドで形成される。ニッケ/I/(N1
.第8属) GD −asi層17.27.37に対し
てP型、N型番不純物として作用をせず、また比較的融
点が低い(1455℃、例えばCr ; 1890°C
、’ri、 i 1675℃)ため、GD −ask層
17゜27.37にダメージを与えない蒸着方法によっ
てニッケルシリサイドのオーミックコンタクト層15、
25 、35を形成できる。このオーミックコンタクト
FtIjJt5.25.35によって、例えば製造過程
において、ウェットエツチングやレジスト等でGD −
asi層17,27.37を分離する際にGD −a8
1一層17,27.37を侵すことがなく、またオーミ
ックコンタクト層15.25.35上に形成スる第2電
極16,26.36の使用金属、被着方法の制隈等をな
くシ、導通状態を向上させるといういわばGD −as
i層17 、27 、37と第2電極16゜26 、3
6との一種の緩衝層の役割をなすものである。
l極16.26.36の界面に設は九オーミックコンタ
クト層15.25.35について詳説する。このオーミ
ックコンタクト層15.25.35は、電気的導通の維
持とGD −a81層17,27.37の保護を兼ねて
いる。このオーミックコンタクト層15゜25.35は
ニッケルシリサイドで形成される。ニッケ/I/(N1
.第8属) GD −asi層17.27.37に対し
てP型、N型番不純物として作用をせず、また比較的融
点が低い(1455℃、例えばCr ; 1890°C
、’ri、 i 1675℃)ため、GD −ask層
17゜27.37にダメージを与えない蒸着方法によっ
てニッケルシリサイドのオーミックコンタクト層15、
25 、35を形成できる。このオーミックコンタクト
FtIjJt5.25.35によって、例えば製造過程
において、ウェットエツチングやレジスト等でGD −
asi層17,27.37を分離する際にGD −a8
1一層17,27.37を侵すことがなく、またオーミ
ックコンタクト層15.25.35上に形成スる第2電
極16,26.36の使用金属、被着方法の制隈等をな
くシ、導通状態を向上させるといういわばGD −as
i層17 、27 、37と第2電極16゜26 、3
6との一種の緩衝層の役割をなすものである。
さて、とのオーミックコンタクト層15 、25 。
35を有する直列接続を施した光起電力装置の基板1側
から光照射を行ない、第1の発電区域10の第1電極1
2の延長部18と第3の発電区域30の第2電極36と
の間に負荷を接続すれば発生した光起電力の電流が負荷
に流れるが、このときの光電変換率は、光起電力装置の
内部抵抗に大きく左右される。この内部抵抗は第1電極
12.22.32、GD−asi、層17,27,37
、第2電極16,26.36の界面接続面で生じる接続
抵抗等で決まるが、本発明実施例の光起電力装置であっ
てはオーミックコンタクト層15.25.35を設けた
ことにより、各発電区域10,20.30内の内部抵抗
を小さくできルトトもに、GD −asi層17 、2
7 、37への悪影響を無視して第1電極12,22.
32と接続状況が最も良好な第2電極16.26.36
を選択できるので全体的には光起電力装置の内部抵抗が
量も小さくできる。
から光照射を行ない、第1の発電区域10の第1電極1
2の延長部18と第3の発電区域30の第2電極36と
の間に負荷を接続すれば発生した光起電力の電流が負荷
に流れるが、このときの光電変換率は、光起電力装置の
内部抵抗に大きく左右される。この内部抵抗は第1電極
12.22.32、GD−asi、層17,27,37
、第2電極16,26.36の界面接続面で生じる接続
抵抗等で決まるが、本発明実施例の光起電力装置であっ
てはオーミックコンタクト層15.25.35を設けた
ことにより、各発電区域10,20.30内の内部抵抗
を小さくできルトトもに、GD −asi層17 、2
7 、37への悪影響を無視して第1電極12,22.
32と接続状況が最も良好な第2電極16.26.36
を選択できるので全体的には光起電力装置の内部抵抗が
量も小さくできる。
(効果)
透光性絶縁基板上に配列された複数の第1電極、該第1
電極の各々に対応し、夫々の上に順次被着された非晶質
半導体層及び第2電極を備え、隣接する第1.第2電極
は該非晶質半導体層外において互いに延びて重畳接続さ
れている光起電力装置において 前記非晶質半導体層の第2に極側界面にニッケルと化合
したオーミックコンタクト層を設けることによって、非
晶質半導体層に与えるダメージ特性劣化を無視し、いか
なる金属、いかなる手法によっても第2″tIL極を形
成でき、製造過程にウェットエツチング、レジスト塗布
などを行なっても非晶質半導体層に与える影響は皆無で
、光起電力装置の生産性が向上する。また第2電極の熱
拡散による非晶質半導体層への浸透を完全に防ぎ、非晶
質半導体層に発生した光生成キャリアを効率よく集電し
、さらに第1電極と接続抵抗の小さい金属等の材料を第
2電極として使用できるため高い出力特性をもつ光起電
力装置を実現できる。さらにオーミックコンタクト層の
存在によって第2電極の接着強度も増し、光起電力装置
としての信頼性が向上する。
電極の各々に対応し、夫々の上に順次被着された非晶質
半導体層及び第2電極を備え、隣接する第1.第2電極
は該非晶質半導体層外において互いに延びて重畳接続さ
れている光起電力装置において 前記非晶質半導体層の第2に極側界面にニッケルと化合
したオーミックコンタクト層を設けることによって、非
晶質半導体層に与えるダメージ特性劣化を無視し、いか
なる金属、いかなる手法によっても第2″tIL極を形
成でき、製造過程にウェットエツチング、レジスト塗布
などを行なっても非晶質半導体層に与える影響は皆無で
、光起電力装置の生産性が向上する。また第2電極の熱
拡散による非晶質半導体層への浸透を完全に防ぎ、非晶
質半導体層に発生した光生成キャリアを効率よく集電し
、さらに第1電極と接続抵抗の小さい金属等の材料を第
2電極として使用できるため高い出力特性をもつ光起電
力装置を実現できる。さらにオーミックコンタクト層の
存在によって第2電極の接着強度も増し、光起電力装置
としての信頼性が向上する。
尚、本発明の実施例は第2電極に金属を用いて詳述した
が、シート抵抗の小さい導電材料であればあらゆるもの
が第2電極として使用でき特許請求の範囲を逸脱するも
のではない。
が、シート抵抗の小さい導電材料であればあらゆるもの
が第2電極として使用でき特許請求の範囲を逸脱するも
のではない。
第1図ta+及び(blは本発明の光起電力装置の実施
電力装置の斜視図及び構造を示す断面図である。 1 、201−透光性基板
電力装置の斜視図及び構造を示す断面図である。 1 、201−透光性基板
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 透光性絶縁基板上に配列された複数の第1電極、該第1
電極の各々に対応し、夫々の上に順次被着された非晶質
半導体層及び第2電極を備え、隣接する第1、第2電極
は該非晶半導体層外において互いに延びて重畳接続され
ている光起電力装置において、 前記非晶質半導体層の第2電極側界面にニツケルと化合
したオーミックコンタクト層を設け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 |
---|---|---|---|
JP60067262A JPS61225877A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 光起電力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60067262A JPS61225877A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 光起電力装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61225877A true JPS61225877A (ja) | 1986-10-07 |
Family
ID=13339865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60067262A Pending JPS61225877A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61225877A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01171282A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-06 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 光起電力素子 |
JPH01259578A (ja) * | 1988-04-11 | 1989-10-17 | Fujitsu Ltd | 半導体受光素子 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61144885A (ja) * | 1984-12-18 | 1986-07-02 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 耐熱性薄膜光電変換素子の製法 |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60067262A patent/JPS61225877A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61144885A (ja) * | 1984-12-18 | 1986-07-02 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 耐熱性薄膜光電変換素子の製法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01171282A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-06 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 光起電力素子 |
JPH01259578A (ja) * | 1988-04-11 | 1989-10-17 | Fujitsu Ltd | 半導体受光素子 |
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