JPS6161270B2 - - Google Patents

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JPS6161270B2
JPS6161270B2 JP54098587A JP9858779A JPS6161270B2 JP S6161270 B2 JPS6161270 B2 JP S6161270B2 JP 54098587 A JP54098587 A JP 54098587A JP 9858779 A JP9858779 A JP 9858779A JP S6161270 B2 JPS6161270 B2 JP S6161270B2
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JP
Japan
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photovoltaic power
power generation
generation device
schottsky
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JP54098587A
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English (en)
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JPS5521200A (en
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Shunebaahooru Andore
Merunitsuku Igooru
Buyoorosha Rene
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KOMITSUSARIA TA RENERUGII ATOMIIKU
Original Assignee
KOMITSUSARIA TA RENERUGII ATOMIIKU
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Publication date
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Publication of JPS5521200A publication Critical patent/JPS5521200A/ja
Publication of JPS6161270B2 publication Critical patent/JPS6161270B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/06Semiconductor 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
    • H01L31/07Semiconductor 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 Schottky type
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、光起電力発生装置特にフオトン
(光量子)放射に応答して電気エネルギを発生す
るための光起電力発生装置に関する。
オーム接触を形成する層とシヨトツキー型の接
触を形成する層との間に介在配設された半導体層
を有する構造の光起電力発生素子もしくは光起電
力発生装置は既に知られている。この構造は、例
えばガラスのような絶縁基板上に支持される。
上記のような光起電力発生装置において、半導
体層はその光吸収係数に依存して入射光が全べて
吸収されるような厚さを有するべきである。この
ような発生装置の中には後述するように半導体層
として非晶質硬化シリコンを用いたものがある。
もつとも本発明による構造は、このような半導体
の使用に限定されるものではなく他の半導体の使
用も可能ではある。一般に非晶質シリコンと共に
オーム接触を形成する金属層はクロムおよびアン
チモンによつて構成されている。入射フオトン放
射を受けかつシヨトツキー型の接触を形成する最
上層は白金により形成される。このようにして実
現されるシヨトツキーバリヤは約0.8Vである。
上記の構造を有する光起電力発生装置の主たる
欠点は、構成される光電変換効率が5%台である
ことである。このような制限はいろいろな原因に
起因する。
即ち、シヨトツキー接触を形成する最上層に受
けられる入射光がこの層によつて75%も反射され
たり吸収されたりする。このような不利点は、こ
のシヨトツキー層上に防反射層を設けることによ
り回避することができるが、しかしながら実際上
このような防反射層を設けることは、シヨトツキ
ー接触を形成するこの層の下側に位置する半導体
層内に入射光の約60%以上のものが侵入しなけれ
ばならないと言う要件に鑑みて技術的に困難であ
る。
さらに、フオトンは半導体内に電子―正孔対を
形成する。電子は満足な仕方で集められるが、小
さな拡散長(0.1ミクロン)しか有しない正孔
は、非晶質シリコン内のシヨトツキー接触による
空間電荷領域内でしか捕集することができない。
この領域はほぼ0.3ミクロンに亘つて延在する。
シヨトツキー接触と導電層との間の直列抵抗が
非常に大きくなる。実際正孔の捕集ができない半
導体領域内では、この電気抵抗は非常に大きい。
よつて本発明の目的は上に述べたようないろい
ろな欠点を除去し、入射フオトンの良好な深入を
保証すると共に、従来より知られている光起電力
発生装置を遥かに陵駕する良好な効率を有する光
起電力発生装置を提供することにある。また光起
電力発生装置の直列抵抗を相当に減少することも
本発明の目的である。
上に述べた目的に鑑みて、本発明によれば、オ
ーム接触を形成する層とシヨトツキー型接触を形
成する層との間に介在配置された半導体層を有す
る構造の基本光起電積層構造を備えている光起電
力発生装置において、該基本積層構造上に少なく
とも1つの別の光起電積層構造が形成され、該別
の積層構造は上記基本積層構造と同じ構造を有し
ておつてオーム接触またはシヨトツキー型接触を
形成する層を有しており、そしてオーム接触を形
成する層は相互接続されて上記発生装置の第1の
出力端子を構成し、そしてシヨトツキー型接触を
形成する層は相互接続されて上記発生装置の第2
の出力端子を構成していることを特徴とする光起
電力発生装置が提案される。
本発明の別の特徴によれば、上記の半導体層は
同じ厚さを有する。
本発明の他の特徴によれば、積層構造は透明な
絶縁性の基板上に支持される。
本発明の有利な実施形態によれば、光量子もし
くはフオトン放射を受ける第1の積層構造の第1
の層は透明な層とするのが好ましい。
本発明の別の特徴によれば、異なつた積層構造
にそれぞれ所属するオーム接触層およびシヨトツ
キー接触層は透明にされる。
さらに、本発明の特徴によれば、シヨトツキー
接触を形成する層は白金の薄膜から形成される。
本発明の他の目的、特徴および利点は、本発明
の好ましい具体例を示す添付図面を参照しての以
下の説明から一層明確になろう。
第1図を参照するに、この図には周知の光起電
力発生素子もしくは発生装置が示されている。こ
の発生素子もしくは発生装置は例えばガラスのよ
うな絶縁基板1を備えており、この基板上には良
好な導電性を有し半導体3とのオーム接触を形成
する1つもしくは複数の金属層2が配置されてい
る。なお半導体3は層2上に設けられている。さ
らに半導体3上には薄い金属層4が設けられてお
り、この金属層4は充分な導電性と光透過性を有
している。この層4と半導体3によつてシヨトツ
キー型の接触が形成される。半導体3とオーム接
触を形成する層2は、厚さ300Åのアンチモンで
被覆された厚さ1500Åのクロム被覆によつて形成
することができる。半導体3は、その光吸収係数
を考慮して全入射光5が吸収されるような厚さを
有している。この半導体は、例えば非晶質硬化シ
リコンによつて形成することができる。半導体3
と共にシヨトツキー接触を形成する層4は例えば
150Åの厚さの白金層によつて形成することがで
きる。この層によつて半導体内には約0.8Vのレ
ベルのシヨトツキーバリヤが得られる。先に述べ
たように、この光起電力発生装置の効率は約5%
である。
第2図を参照するに、この図には本発明による
光起電力発生装置の第1の具体例が示されてい
る。この光起電力発生装置は、例えばガラスのよ
うな基板6および次のような構成の光起電積層構
造とを備えている。即ち、半導体と共にシヨトツ
キー接触を形成する層8と、該半導体と共にオー
ム接触を形成する層9との間に配置されれた半導
体層7を有する積層構造である。半導体装置は、
上記積層構造上に形成されて同じ構造を有する別
の光起電積層構造を備えている。この別の積層構
造は、半導体7とシヨトツキー接触を形成しさら
に別の半導体層10とシヨトツキー接触を形成す
る層8を備えている。なお、半導体層10自体
は、該層10と共にオーム接触を形成する層11
によつて被覆されている。それぞれ半導体7およ
び10とオーム接触を形成する層9および11は
このようにして構成された光起電力発生装置の第
1の出力端子12を構成するように相互接続され
ている。半導体7および10と共にそれぞれシヨ
トツキー接触を形成する層8は、この発生装置の
第2の出力端子13を形成している。半導体層7
および10は例えば非晶質硬化シリコンによつて
形成することができ、その厚さは参照数字14で
表わした入射光の吸収に必要とされる厚さの2分
の1の厚さに対応する。図示の具体例の場合、こ
の厚さは約0.5ミクロンとすることができる。2
つの半導体層7および10と共にそれぞれシヨト
ツキー接触を形成する層8は約150Åの厚さを有
することができる。この層8は、例えば白金もし
くはプラチナによつて形成することができる。半
導体層7および10は発生装置の総合効率を最適
化するように同じ性質もしくは僅かに異なつた性
質を有することができる。層9は金属層とするこ
とができる。他方層11は透明でなければなら
ず、例えば少なくとも数千オングストローム、例
えば5000Åを有する酸化インジウムおよび酸化ア
ンチモン(In2O3―SbO2)の組成物によつて形成
された層とすることができる。オーム接触を形成
するこれら2つの導電性の層9および11は発生
装置の第1の出力端を形成するように相互接続さ
れ、他方、他の出力端子はシヨトツキー接触を形
成する層によつて構成される。このようにして光
学的には直列にそして電気的には平列に配設され
た2つのダイオードが得られる。
本発明による光起電力発生装置ならびに第1図
を参照して述べた光起電力発生装置は次のような
仕方で動作する。即ち、入射フオトンの約90%は
半導体層10内に侵入して、この層により吸収さ
れないフオトンは、シヨトツキー接触8により反
射されて再び半導体10内に入りそこで吸収され
る。層10によつて吸収されなかつたフオトンは
またシヨトツキー接触8により吸収されるし、あ
るいはまた半導体層7に伝達されてそこで吸収さ
れる。
半導体層7および10によつて吸収されるフオ
トンの数は冒頭に述べた従来より知られている光
起電装置と比較して相当に増大する。したがつて
本発明による発生装置の効率は非常によい。
半導体層7および10内にシヨトツキー接触8
によつて発生される空間電荷領域は、このシヨト
ツキー接触の両側に約0.3ミクロンに亘つて延在
する。その結果、周知の光起電装置と比較して少
数キヤリヤの捕集領域は2倍となる。発生装置の
直列電気抵抗は大きく減少され(75%以上減少さ
れる)、そして光起電効率は相当に増加する。自
明なように同じ構造を呈する積層構造の数は図示
の例のように2つの積層構造に限定されるもので
はなく、この数は入射光の強さならびに発電装置
のいろいろな層の吸光度の関数として大きくする
ことができる。
第3図を参照するに、この図には本発明による
光起電力発生装置の別の具体例が示されている。
この具体例においては、発生装置は例えばガラス
から形成された基板15を有しており、そしてこ
の基板上には半導体層16ならびに該半導体層と
共にオーム接触を形成する層17と該半導体層と
共にシヨトツキー接触を形成する層18から形成
される基本積層構造を有している。この基本積層
構造上には同じ構造を有するが他の半導体層19
と共にオーム接触を形成する導電層17を備えて
いる別の積層構造が形成されている。なお、半導
体層19は該層19と共にシヨトツキー接触を形
成する層20によつて被覆されている。これらい
ろいろな層の厚さおよび組成は第2図と関連して
上に述べた発生装置の各種層の厚さおよび、組成
にほぼ対応する。2つの半導体層16および17
間にオーム接触を形成する中間層17は光透過性
の層とするのが好ましい。同様にして半導体19
と共にシヨトツキー接触を形成する層20は放射
21に対して透過性である層から形成される。半
導体層16および19と共にシヨツキー接触を形
成している層18および20は相互接続されて光
起電力発生装置の第1の出力端子22を構成し、
他方2つの半導体層16および19と共にシヨト
ツキー接触を形成している中間層17はこの発生
装置の第2の出力端を構成している。明らかなよ
うに、同じ構造を有する積層構造の数は図示の例
のように2つのものに限定されるものではなくこ
の数はもつと多くすることができる。
明らかなように、上に述べた2つの具体例にお
いて、積層構造の数が多い場合にもシヨトツキー
接触を形成する層は相互接続されて発生装置の第
1の出力端を形成し、他方オーム接触を形成する
全べての層が相互接続されて発生装置の第2の出
力端を構成する。
以上に述べた本発明の発生装置によれば先に述
べた本発明の目的を満足に達成することができ
る。即ち、本発明による発生装置の効率は従来知
られていた光起電力発生装置の効率を遥かに陵駕
し、さらにいろいろな層の電気接続で光起電力発
生装置の電気抵抗を相当に減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来より知られていた光起電力発生装
置を示す略図、第2図は本発明の1具体例による
光起電力発生装置を略示し、そして第3図は本発
明の他の具体例による光起電力発生装置の構造を
略示するものである。 1,6,15……絶縁基板、2,4……金属
層、3,7,10,16,19……半導体層、
8,18……シヨトツキー接触形成層、9,1
1,17……オーム接触形成層、12,13,2
2……出力端子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 オーム接触を形成する層とシヨトツキー型接
    触を形成する層との間に介在配置された半導体層
    を有する構造の基本光起電積層構造を備えている
    光起電力発生装置において、該基本積層構造上に
    少なくとも1つの別の光起電積層構造が形成さ
    れ、該別の積層構造は前記基本積層構造と同じ構
    造を有していてオーム接触またはシヨトツキー型
    接触を形成する層を有しており、そしてオーム接
    触を形成する層は相互接続されて前記発生装置の
    第1の出力端子を構成し、シヨトツキー型接触を
    形成する層は相互接続されて前記発生装置の第2
    の出力端子を構成していることを特徴とする光起
    電力発生装置。 2 前記半導体層が同じ厚さを有している特許請
    求の範囲第1項に記載の光起電力発生装置。 3 前記積層構造が絶縁基板上に支持されている
    特許請求の範囲第1項に記載の光起電力発生装
    置。 4 前記絶縁基板が透明である特許請求の範囲第
    3項に記載の光起電力発生装置。 5 前記第1の積層構造のフオトン放射を受ける
    第1の層が透明の層から形成されている特許請求
    の範囲第1項に記載の光起電力発生装置。 6 前記積層構造のオーム接触およびシヨトツキ
    ー接触を形成する層が透明である特許請求の範囲
    第1項に記載の光起電力発生装置。 7 シヨトツキー接触を形成する層が白金から形
    成された薄膜である特許請求の範囲第1項に記載
    の光起電力発生装置。
JP9858779A 1978-08-02 1979-08-01 Photovoltaic power generator Granted JPS5521200A (en)

Applications Claiming Priority (1)

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FR7822826A FR2432770A1 (fr) 1978-08-02 1978-08-02 Generateur photovoltaique

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JPS5521200A JPS5521200A (en) 1980-02-15
JPS6161270B2 true JPS6161270B2 (ja) 1986-12-24

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US (1) US4244750A (ja)
EP (1) EP0007878B1 (ja)
JP (1) JPS5521200A (ja)
DE (1) DE2960739D1 (ja)
FR (1) FR2432770A1 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0192280A3 (en) * 1980-04-10 1986-09-10 Massachusetts Institute Of Technology Method of producing sheets of crystalline material
US4289920A (en) * 1980-06-23 1981-09-15 International Business Machines Corporation Multiple bandgap solar cell on transparent substrate
JPS5964541U (ja) * 1982-10-25 1984-04-28 沖電気工業株式会社 カラ−光センサ素子
JPS5972521U (ja) * 1982-11-08 1984-05-17 沖電気工業株式会社 カラ−光センサ
US4996577A (en) * 1984-01-23 1991-02-26 International Rectifier Corporation Photovoltaic isolator and process of manufacture thereof
DE3777163D1 (de) * 1986-10-01 1992-04-09 Takashi Kuhara Verbindungsvorrichtung fuer waermespeicherbehaelter.
US4857973A (en) * 1987-05-14 1989-08-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Silicon waveguide with monolithically integrated Schottky barrier photodetector
US4908686A (en) * 1988-08-01 1990-03-13 California Institute Of Technology Stacked silicide/silicon mid- to long-wavelength infrared detector
US5015592A (en) * 1989-08-08 1991-05-14 Loral Aerospace Corp. Method of fabricating a multi-layer metal silicide infrared detector
FR2660114B1 (fr) * 1990-03-22 1997-05-30 France Etat Dispositif de detection optique a seuil de detection variable.
JP3608858B2 (ja) * 1995-12-18 2005-01-12 三菱電機株式会社 赤外線検出器及びその製造方法
US6661113B1 (en) 2001-08-31 2003-12-09 Walter E. Bonin Power generator
US20070240759A1 (en) * 2006-04-13 2007-10-18 Applied Materials, Inc. Stacked thin film photovoltaic module and method for making same using IC processing
US20170162738A9 (en) * 2013-11-22 2017-06-08 Massachusetts Institute Of Technology Metallic photovoltaics

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3175929A (en) * 1960-05-24 1965-03-30 Bell Telephone Labor Inc Solar energy converting apparatus
DE1903034A1 (de) * 1969-01-22 1970-08-06 Dr Reinhard Dahlberg Festkoerper-Mehrzonen-Anordnung
US4070206A (en) * 1976-05-20 1978-01-24 Rca Corporation Polycrystalline or amorphous semiconductor photovoltaic device having improved collection efficiency

Also Published As

Publication number Publication date
US4244750A (en) 1981-01-13
JPS5521200A (en) 1980-02-15
DE2960739D1 (en) 1981-11-26
FR2432770B1 (ja) 1981-02-06
FR2432770A1 (fr) 1980-02-29
EP0007878A1 (fr) 1980-02-06
EP0007878B1 (fr) 1981-09-02

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