JPS6188570A - アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法 - Google Patents
アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法Info
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- JPS6188570A JPS6188570A JP59209213A JP20921384A JPS6188570A JP S6188570 A JPS6188570 A JP S6188570A JP 59209213 A JP59209213 A JP 59209213A JP 20921384 A JP20921384 A JP 20921384A JP S6188570 A JPS6188570 A JP S6188570A
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- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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- Photovoltaic Devices (AREA)
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
本発明は、グロー放電分解法による成膜技術を用イ？、
＝ ｐ −ｉ −ｎ構造のアモルファスシリコン（以下
ａ−Ｓｔと記す）層を有するａ −５ｔ太陽電池の製造
方法に関する。
＝ ｐ −ｉ −ｎ構造のアモルファスシリコン（以下
ａ−Ｓｔと記す）層を有するａ −５ｔ太陽電池の製造
方法に関する。
グロー放電分解法を用いたａ−Ｓｔ大ｔｉｔ池は、製造
に要するコストが安く、大面積化が容易であるため、将
来の大規模発電用システムの一環として、現在開発が進
められている。この種の太陽電池は、一般的にガラスま
たはステンレス網を基板として、この上にａ−５ｉ膜を
ｐＪ！、ｉ層、ｎｆｆ１の順に堆積したｐ−１−ｎ＋１
造となっている。第３図に典型的なものとして、ガラス
基板型ａ−Ｓ＋太陽電池の接合構造図を示す、ガラス基
板１上に、酸化１１％ （Ｓｈｏｗ）、インジウム錫酸
化物（ＩＴＯ）等の透明ＴＦ１極２を形成し、この上に
ａ−５ｔ膜のｐｆｆ１３１を５０人〜５００人、１１３
２を０．２５μｍ 〜１ 、ｃ＋ｍ、ｎＪ！３３を１
００人〜２０００人の厚さに順次堆積し、最後に金属電
極４を形成したものである。この場合、−Ｉｎにｐｊｉ
３１としては、ＢｔＨｈとＳｉＨ＊ガスを混合させて形
成した硼素添加ａ−３ｉ膜か、または膜の禁止帯幅を広
げる目的でＢＪ、ガスとＳ ｉ Ｉｔ ａガスにＣＨ４
ガスやＣｔＨ重ガス等を混合させて形成した硼素添加ａ
−５ＬＣ；Ｈ膜を用い、ｎ１ｉｉ３２としては燐を添
加したａ−Ｓｉ膜を用いている。現在、ＡＭ ｌ 、１
００Ｗ／１ｆｆｌの条件で９〜１１％の変換効率が得ら
れており、さらに効率の向上を自損して研究が進められ
ている。しかるに、この種のａ−５ｉ太陽電池は、連続
光照射を行うことにより出力特性の低下をひきおこすと
いう重大な欠点をもっている。 第４図はこの特性変化の具体的な例で、第３図に示した
ようなガラス板／ＩＴＯ／硼素添加ｐ形ａ −５ｉＣＦ
Ｈ層 （膜厚２００ 人）／１ＪＷ（膜厚０．５７７ｍ
＋）／燐添加ｎ形ａ−Ｓｉ層（膜厚５００人）／Ａ１電
極の構造を有する初期変換効率９％のａ −Ｓｌｌ大量
電池ＡＭ −１、１００ｍＷ／ｃｍ３の条件で４時間に
わたる連続光照射した場合の短絡電流Ｊ ｓｃ、曲線因
子ＦＦ、変換効率ηの経時変化が、それぞれ初期値に対
する割合で示されている。ＪｓｃとＦＦはともに５層程
度照射前の初期値に比べ低下し、これに伴ってηはｌＯ
％程度低下している。一方、まったく同一構造の太陽電
池を屋外昂ｎ試験した結果、上述の八４−１ 、 ｌＯ
ＱｍＷ ／ ｃｄの条件での４時間にわたる連続光照射
は、３日間の屋外暴露に相当することが見出され、さら
にこの結果に基づいて長期間の屋外暴露による変換効率
の低下率を推定すると１５年間で５０％程度になる。一
方、実用化するにあたっては１５年間で１０％以下の低
下率を有するものを開発する必要があり、これは４時間
の連続光照射に対して１％以下の低下率に相当する。従
って現状の太陽電池では光照射に伴う特性劣化が大きく
、今後実用化に向けて開発を進める上で安定性の向上が
必要不可欠条件となっている。
に要するコストが安く、大面積化が容易であるため、将
来の大規模発電用システムの一環として、現在開発が進
められている。この種の太陽電池は、一般的にガラスま
たはステンレス網を基板として、この上にａ−５ｉ膜を
ｐＪ！、ｉ層、ｎｆｆ１の順に堆積したｐ−１−ｎ＋１
造となっている。第３図に典型的なものとして、ガラス
基板型ａ−Ｓ＋太陽電池の接合構造図を示す、ガラス基
板１上に、酸化１１％ （Ｓｈｏｗ）、インジウム錫酸
化物（ＩＴＯ）等の透明ＴＦ１極２を形成し、この上に
ａ−５ｔ膜のｐｆｆ１３１を５０人〜５００人、１１３
２を０．２５μｍ 〜１ 、ｃ＋ｍ、ｎＪ！３３を１
００人〜２０００人の厚さに順次堆積し、最後に金属電
極４を形成したものである。この場合、−Ｉｎにｐｊｉ
３１としては、ＢｔＨｈとＳｉＨ＊ガスを混合させて形
成した硼素添加ａ−３ｉ膜か、または膜の禁止帯幅を広
げる目的でＢＪ、ガスとＳ ｉ Ｉｔ ａガスにＣＨ４
ガスやＣｔＨ重ガス等を混合させて形成した硼素添加ａ
−５ＬＣ；Ｈ膜を用い、ｎ１ｉｉ３２としては燐を添
加したａ−Ｓｉ膜を用いている。現在、ＡＭ ｌ 、１
００Ｗ／１ｆｆｌの条件で９〜１１％の変換効率が得ら
れており、さらに効率の向上を自損して研究が進められ
ている。しかるに、この種のａ−５ｉ太陽電池は、連続
光照射を行うことにより出力特性の低下をひきおこすと
いう重大な欠点をもっている。 第４図はこの特性変化の具体的な例で、第３図に示した
ようなガラス板／ＩＴＯ／硼素添加ｐ形ａ −５ｉＣＦ
Ｈ層 （膜厚２００ 人）／１ＪＷ（膜厚０．５７７ｍ
＋）／燐添加ｎ形ａ−Ｓｉ層（膜厚５００人）／Ａ１電
極の構造を有する初期変換効率９％のａ −Ｓｌｌ大量
電池ＡＭ −１、１００ｍＷ／ｃｍ３の条件で４時間に
わたる連続光照射した場合の短絡電流Ｊ ｓｃ、曲線因
子ＦＦ、変換効率ηの経時変化が、それぞれ初期値に対
する割合で示されている。ＪｓｃとＦＦはともに５層程
度照射前の初期値に比べ低下し、これに伴ってηはｌＯ
％程度低下している。一方、まったく同一構造の太陽電
池を屋外昂ｎ試験した結果、上述の八４−１ 、 ｌＯ
ＱｍＷ ／ ｃｄの条件での４時間にわたる連続光照射
は、３日間の屋外暴露に相当することが見出され、さら
にこの結果に基づいて長期間の屋外暴露による変換効率
の低下率を推定すると１５年間で５０％程度になる。一
方、実用化するにあたっては１５年間で１０％以下の低
下率を有するものを開発する必要があり、これは４時間
の連続光照射に対して１％以下の低下率に相当する。従
って現状の太陽電池では光照射に伴う特性劣化が大きく
、今後実用化に向けて開発を進める上で安定性の向上が
必要不可欠条件となっている。
本発明は、グロー放電分解法によるａ −Ｓ＋１′ｙ、
Ｄ技術を用いた太陽電池において従来から問題となって
いる連続光照射に対する特性の低下を防止し、変換効率
の向上したａ −５ｉ太陽電池の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
Ｄ技術を用いた太陽電池において従来から問題となって
いる連続光照射に対する特性の低下を防止し、変換効率
の向上したａ −５ｉ太陽電池の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
本発明は、ａ −５ｔ太陽電池の連続光照射に対する特
性の低下が、１ｌＩｓ成長時にその中にオートドーピン
グされるｐ形ドーパントに基づくという認識から出発し
、形成されるｉＪｉ中にｎ形ドーパントを添加すること
によって上記の目的を達成する。 ９層形成のためのドーパントとして硼素を用いた場合、
ｐＦＪと同一反応室で形成されるｉ［に１×ＩＱ１６個
／ｄ〜５Ｘ１０’７個／−１別個の反応室で形成される
１層に１×１０Ｉｓ個／−〜５Ｘ１０”個／ｃｍ３の範
囲で燐を添加することが存効である。
性の低下が、１ｌＩｓ成長時にその中にオートドーピン
グされるｐ形ドーパントに基づくという認識から出発し
、形成されるｉＪｉ中にｎ形ドーパントを添加すること
によって上記の目的を達成する。 ９層形成のためのドーパントとして硼素を用いた場合、
ｐＦＪと同一反応室で形成されるｉ［に１×ＩＱ１６個
／ｄ〜５Ｘ１０’７個／−１別個の反応室で形成される
１層に１×１０Ｉｓ個／−〜５Ｘ１０”個／ｃｍ３の範
囲で燐を添加することが存効である。
【発明の実施例］
第一の実施例として、ガラス基板／ＩＴＯ／５ｎｏｘｌ
ｉ／ ｐ −ｉ −ｎ ａ −５ｉｌｌ ／金属電極の
構造（７）ａ−５＋太陽電池について述べる。一般に単
一反応室内でｐ、ｉ、ｎの順にａ−Ｓｉｌｔ！２を形成
すると、１層中にはｐ形ドーパント、例えば硼素が反応
室璧や基板支持体からオートドーピングされる。上記の
構造で２層が１５０人の膜厚の硼素添加ａ −５ｉＣ；
Ｈ膜、１層が０．５ｕ論の膜厚のａ Ｓｉ膜、ｎＪｆｉ
が５００ 人の膜厚の燐添加ａ−５ｉ膜の場合、硼素の
スさ方向分布を分析すると、ｉｉ中に約ｌＸ１（１”ｆ
ｆｉ／ｃｍ３の硼素が一様に分布している。これに対し
て１層成膜時に微量の燐を添加することによって、得ら
れる太陽電池の連続光照射に対する安定性が向上する。 第１図に１ｌｌＪ中への燐の添加に伴う・ＡＭ １ 、
ｌＯＱｍＷ ／ ｃｄの条件で４時間にわたる連続光
照射に対する変換効率の変化と初期変換効率の関係を示
す、燐の添加に伴い連続光照射に対する安定性は向上し
、ｌＸ１０Ｉ′個／−以上の膜中への添加によって変換
効率の変化は１％以下に達する。 一方、太陽電池の初期特性は５Ｘ１０■７個／ｄまでは
、燐の添加に無関係に一定値を保持するが、それ以上添
加すると変換効率の低下をひきおこす。 通常の単一反応室内で形成した上記のガラスｕ ＋＋１
型ｐ−４−６構造ａ−５Ｉ太陽電池では、１店中に約１
０１７個／ｄ程度のａ素が混入されておりこれを補償す
るためにｌＸｌ０１＆個／ｃＸＩ〜５×１０１７個／ｄ
の範囲でｉｌ生成時に燐を添加することによって、４時
間にわたるｌ！！！枝光照射光照射る変換効率の変化率
が１％以内におさえられ、かつ初期特性をそこなわない
ものを得ることができる。第２図が１フ中に燐をｌＸｌ
０”個／ｄ添加したものに関する連続光照射に伴う変換
効率の経時変化であるが、はとんど変化はみられない。 次に本発明の第二の実施例として、ｐ、ｔ、ｎの各層を
それぞれ別々の反応室で形成する分離形成グロー放電分
解ａ−５ｉ生成装置によるガラス基板型ｐ−１−ｎ構造
ａ −５ｉ太陽電池に関して述べる。この装置は、基板
取付室、２石形成室、１層形成室、ｎ層形成室、取出室
の５室から構成され、基板を取り付けた支持体が各室に
搬送されてａ−ｓｔＩｉ２を堆積できるようになってい
るため、ｉ層成脱時に膜中にオートドーピングされる硼
素量は羊−反応炉の場合に比べ低下し、約ｌＸｌ０”個
／−程度になる。第５図に、この装置を用いてガラス基
板型ｐ−４−ｎ構造ａ −ＳＬ太陽電池を形成した場合
のｉ層中への燐の添加と連続光照射に対する安定性及び
初期変換効率との関係を示したが、単一反応室で形成し
た場合に比べ、燐の添加量の最適範囲は１×１０１ｓ個
／ｃ１１〜５×１０１１個／ｄと低（なっておりこの範
囲内で形成すれば４時間の連続光照射に対する変換効率
の変化は１％以内におさえられ、かつ初期特性をそこな
わないものを得ることができる。 次に本発明の第三の実施例として、ステンレス飼基板型
ｐ−１−ｎ構造ａ −３ｉ太陽電池に関して述べる。こ
の太陽電池は第６図に示した様にステンレス鋼基＠５の
上にａ−Ｓｉ膜を９層３１，１層３２ｎＪＷ３３の順に
堆積し、この上に透明電極２を設は最後に金属電極４を
形成したもので、前述のガラス基板型のものと同様に単
一反応室内で各層を形成した場合は、約１０１７個／−
１分離形成装置を用いた場合は約１×１０Ｉ４個／−だ
け１層に硼素がオートドーピングされる。そして連続光
照射に対する安定性もガラス基板型の場合と同様に、そ
れぞれ１０％および７％程度、４時間光照射により変換
効率は低下する。これについてもｉｊｉ中への燐の添加
による太陽電池の安定性ならびに初期変換効率の変化に
ついて実験した結果、単一反応室で形成した場合はｌＸ
ｌ０１６個／ｄ〜５ＸＩＯ”個／ｃｍ３の範囲で燐を添
加することによって、４時間にわたる連続光照射による
変換効率の低下を１％以内におさえ、かつ初期特性をそ
こなわないものが得られた。 最後に本発明の第四の実施例として基板上にｐ−１−ｎ
構造のａ −５ｉ膜を複数個禎み上げた積層構造ａ−Ｓ
ｔ太陽電池について述べる。第７図、第８図に積Ｎ構造
ａ −Ｓ＋太陽電池の典型例として、２Ｎ ｐ ｒ
−ｎ構造を有するガラス基板型およびステンレス鋼基板
型のものに関する接合断面図を示す、ガラス基板型では
透明電極２を蒸着したガラス５４反１上に１段目のｐｊ
！３１． ｉ 層３２． ｎ ｆｆ１３３を形成し
、さらに２段目としてｐ Ｎ ３４． ｉ Ｎ ３５
゜ｎＪ５３６を形成して最後に金属電極４を設けること
により製造される。ステンレス鋼基板型の場合も同様に
ステンレスロ基板５の上に１段目のｐＪｉ３１゜ｉ 層
３２． ｎ ’ｆｏ ３３を形成し、さらに２段目と
して２層３４．１層３５，１層３６を形成して最後に金
ｒＡ電極２）金属室ＰｉＩ４を設けることによって製造
される。 この構造の太陽電池は、各層のｖｒ！Ｌを最適に設言十
することによって、従来の１段構造のものと同じ変換効
率を有し、かつ開放電圧Ｖｏｃを２倍にすることができ
るため、螢光打丁で用いる電卓用太陽電池等の高い電圧
を必要とする民生用太陽電池へも応用されている。この
他に、入射光の有効利用による光電流の増加を目的に３
Ｎｐ−ｉｎＩＩ造を有し、入射側の第１段目のｉＩ！ｉ
に広い禁止帯幅を有するちっ素添加ａ−Ｓｉ膜などを使
い、第３段目には狭い禁止帯幅を有するゲルマニウム添
加ａ−５ｉ膜などを使ったタンデム型のａ −５Ｌ太陽
電池がある。 以上の各種積層構造ａ −５１太陽電池に関して、同様
にｉ層中への燐の添加による安定性ならびに初期変換効
率の変化を調べた結果、前述の１段構造のものと同しく
、単一反応室で形成した場合は各段のｉｊｉに１ ｘ
１層１４個／ｄ〜５Ｘ１０”個／ｃａ。 分離形成装置を用いた場合は１ｘｌＱＩｓ個／ｄ〜５ｘ
ｌＱｌ？個／ｄの範囲内で燐を添加することによって、
４時間の連続光照射に対する変換効率の変化を１％以内
におさえ、かつ初期特性をそこなわないものが得られた
。 したがって今までに述べた様にｉ層中への燐の添加によ
り、１５年間の屋外使用に対して変換効率の低下率が１
０％以下のものが得られることにより、実使用に耐えら
れる安定性を有するものとなる。 本発明は、ｐ形ドーパントとして硼素を用いた場合に限
定されず、ガリウムなどの他のｐ形ドーパントのオート
ドーピングの補償として燐あるいは砒素などの他のｎ形
ドーパントがｉ層に添加されることによって有効に実施
できる。 【発明の効果】 本発明によれば、基板上にｐ層、ｉＦｉ、ｎＪｉＪの順
にａ−５ｉｌｆＧ！を形成したｐ−１−ｎ構造ａ −５
Ｌ太陽電池の製造の際に、ｉＨに膜中にオートドーピン
グされるｐ形ドーパントを補償する濃度レベルのｎ形ド
ーパントを添加されることによって、連続光照射に対し
て高い安定性を有し、かつ初期変換効率を損なわないも
のが得られる。
ｉ／ ｐ −ｉ −ｎ ａ −５ｉｌｌ ／金属電極の
構造（７）ａ−５＋太陽電池について述べる。一般に単
一反応室内でｐ、ｉ、ｎの順にａ−Ｓｉｌｔ！２を形成
すると、１層中にはｐ形ドーパント、例えば硼素が反応
室璧や基板支持体からオートドーピングされる。上記の
構造で２層が１５０人の膜厚の硼素添加ａ −５ｉＣ；
Ｈ膜、１層が０．５ｕ論の膜厚のａ Ｓｉ膜、ｎＪｆｉ
が５００ 人の膜厚の燐添加ａ−５ｉ膜の場合、硼素の
スさ方向分布を分析すると、ｉｉ中に約ｌＸ１（１”ｆ
ｆｉ／ｃｍ３の硼素が一様に分布している。これに対し
て１層成膜時に微量の燐を添加することによって、得ら
れる太陽電池の連続光照射に対する安定性が向上する。 第１図に１ｌｌＪ中への燐の添加に伴う・ＡＭ １ 、
ｌＯＱｍＷ ／ ｃｄの条件で４時間にわたる連続光
照射に対する変換効率の変化と初期変換効率の関係を示
す、燐の添加に伴い連続光照射に対する安定性は向上し
、ｌＸ１０Ｉ′個／−以上の膜中への添加によって変換
効率の変化は１％以下に達する。 一方、太陽電池の初期特性は５Ｘ１０■７個／ｄまでは
、燐の添加に無関係に一定値を保持するが、それ以上添
加すると変換効率の低下をひきおこす。 通常の単一反応室内で形成した上記のガラスｕ ＋＋１
型ｐ−４−６構造ａ−５Ｉ太陽電池では、１店中に約１
０１７個／ｄ程度のａ素が混入されておりこれを補償す
るためにｌＸｌ０１＆個／ｃＸＩ〜５×１０１７個／ｄ
の範囲でｉｌ生成時に燐を添加することによって、４時
間にわたるｌ！！！枝光照射光照射る変換効率の変化率
が１％以内におさえられ、かつ初期特性をそこなわない
ものを得ることができる。第２図が１フ中に燐をｌＸｌ
０”個／ｄ添加したものに関する連続光照射に伴う変換
効率の経時変化であるが、はとんど変化はみられない。 次に本発明の第二の実施例として、ｐ、ｔ、ｎの各層を
それぞれ別々の反応室で形成する分離形成グロー放電分
解ａ−５ｉ生成装置によるガラス基板型ｐ−１−ｎ構造
ａ −５ｉ太陽電池に関して述べる。この装置は、基板
取付室、２石形成室、１層形成室、ｎ層形成室、取出室
の５室から構成され、基板を取り付けた支持体が各室に
搬送されてａ−ｓｔＩｉ２を堆積できるようになってい
るため、ｉ層成脱時に膜中にオートドーピングされる硼
素量は羊−反応炉の場合に比べ低下し、約ｌＸｌ０”個
／−程度になる。第５図に、この装置を用いてガラス基
板型ｐ−４−ｎ構造ａ −ＳＬ太陽電池を形成した場合
のｉ層中への燐の添加と連続光照射に対する安定性及び
初期変換効率との関係を示したが、単一反応室で形成し
た場合に比べ、燐の添加量の最適範囲は１×１０１ｓ個
／ｃ１１〜５×１０１１個／ｄと低（なっておりこの範
囲内で形成すれば４時間の連続光照射に対する変換効率
の変化は１％以内におさえられ、かつ初期特性をそこな
わないものを得ることができる。 次に本発明の第三の実施例として、ステンレス飼基板型
ｐ−１−ｎ構造ａ −３ｉ太陽電池に関して述べる。こ
の太陽電池は第６図に示した様にステンレス鋼基＠５の
上にａ−Ｓｉ膜を９層３１，１層３２ｎＪＷ３３の順に
堆積し、この上に透明電極２を設は最後に金属電極４を
形成したもので、前述のガラス基板型のものと同様に単
一反応室内で各層を形成した場合は、約１０１７個／−
１分離形成装置を用いた場合は約１×１０Ｉ４個／−だ
け１層に硼素がオートドーピングされる。そして連続光
照射に対する安定性もガラス基板型の場合と同様に、そ
れぞれ１０％および７％程度、４時間光照射により変換
効率は低下する。これについてもｉｊｉ中への燐の添加
による太陽電池の安定性ならびに初期変換効率の変化に
ついて実験した結果、単一反応室で形成した場合はｌＸ
ｌ０１６個／ｄ〜５ＸＩＯ”個／ｃｍ３の範囲で燐を添
加することによって、４時間にわたる連続光照射による
変換効率の低下を１％以内におさえ、かつ初期特性をそ
こなわないものが得られた。 最後に本発明の第四の実施例として基板上にｐ−１−ｎ
構造のａ −５ｉ膜を複数個禎み上げた積層構造ａ−Ｓ
ｔ太陽電池について述べる。第７図、第８図に積Ｎ構造
ａ −Ｓ＋太陽電池の典型例として、２Ｎ ｐ ｒ
−ｎ構造を有するガラス基板型およびステンレス鋼基板
型のものに関する接合断面図を示す、ガラス基板型では
透明電極２を蒸着したガラス５４反１上に１段目のｐｊ
！３１． ｉ 層３２． ｎ ｆｆ１３３を形成し
、さらに２段目としてｐ Ｎ ３４． ｉ Ｎ ３５
゜ｎＪ５３６を形成して最後に金属電極４を設けること
により製造される。ステンレス鋼基板型の場合も同様に
ステンレスロ基板５の上に１段目のｐＪｉ３１゜ｉ 層
３２． ｎ ’ｆｏ ３３を形成し、さらに２段目と
して２層３４．１層３５，１層３６を形成して最後に金
ｒＡ電極２）金属室ＰｉＩ４を設けることによって製造
される。 この構造の太陽電池は、各層のｖｒ！Ｌを最適に設言十
することによって、従来の１段構造のものと同じ変換効
率を有し、かつ開放電圧Ｖｏｃを２倍にすることができ
るため、螢光打丁で用いる電卓用太陽電池等の高い電圧
を必要とする民生用太陽電池へも応用されている。この
他に、入射光の有効利用による光電流の増加を目的に３
Ｎｐ−ｉｎＩＩ造を有し、入射側の第１段目のｉＩ！ｉ
に広い禁止帯幅を有するちっ素添加ａ−Ｓｉ膜などを使
い、第３段目には狭い禁止帯幅を有するゲルマニウム添
加ａ−５ｉ膜などを使ったタンデム型のａ −５Ｌ太陽
電池がある。 以上の各種積層構造ａ −５１太陽電池に関して、同様
にｉ層中への燐の添加による安定性ならびに初期変換効
率の変化を調べた結果、前述の１段構造のものと同しく
、単一反応室で形成した場合は各段のｉｊｉに１ ｘ
１層１４個／ｄ〜５Ｘ１０”個／ｃａ。 分離形成装置を用いた場合は１ｘｌＱＩｓ個／ｄ〜５ｘ
ｌＱｌ？個／ｄの範囲内で燐を添加することによって、
４時間の連続光照射に対する変換効率の変化を１％以内
におさえ、かつ初期特性をそこなわないものが得られた
。 したがって今までに述べた様にｉ層中への燐の添加によ
り、１５年間の屋外使用に対して変換効率の低下率が１
０％以下のものが得られることにより、実使用に耐えら
れる安定性を有するものとなる。 本発明は、ｐ形ドーパントとして硼素を用いた場合に限
定されず、ガリウムなどの他のｐ形ドーパントのオート
ドーピングの補償として燐あるいは砒素などの他のｎ形
ドーパントがｉ層に添加されることによって有効に実施
できる。 【発明の効果】 本発明によれば、基板上にｐ層、ｉＦｉ、ｎＪｉＪの順
にａ−５ｉｌｆＧ！を形成したｐ−１−ｎ構造ａ −５
Ｌ太陽電池の製造の際に、ｉＨに膜中にオートドーピン
グされるｐ形ドーパントを補償する濃度レベルのｎ形ド
ーパントを添加されることによって、連続光照射に対し
て高い安定性を有し、かつ初期変換効率を損なわないも
のが得られる。
第１図は本発明によるガラス基板型ａ −Ｓ＋太陽電池
のｉｌｉへの燐の添加の初期変換効率および連続光照射
に伴う変換効率の変化率への影響を示す線図、第２図は
本発明の一実施例によるガラス基板型ａ−５ｉ太陽電池
の連続光照射に伴う変換効率の経時変化線図、第３図は
本発明の実施できるガラス基板型ｐ−１−ｎ構造大１１
３％電池の断面図、第４図は従来の第１図に示す構造の
太陽電池の連続光照射に伴う出力特性の経時変化線図、
第５図は分ｊ５ａ −５ｉＦＪ形成装置を用いて作成し
た太陽電池に対する第１図と同様の線図、第６図は本発
明の実施できるステンレス１Ｆ１基板型ａ −５ｉ太陽
電池の断面図、第７図は本発明の実施できるガラス基板
型積層構造ａ−５ｉ太陽電池の断面図、第８図は本発明
の実施できるステンレス謂基板型積】構造ａ−３ｉ太陽
電池の断面図である。 １ニガラス基板、２：透明電極、３１．３４ ： ａ
−５ｉ膜ｐＦｌ−３２，３５： ａ−５ｔ膜ｉ Ｎ、
３３．３６ ： ａ −８１膜ｎＪｉ！、４：金属
電極、５ニステンレス鋼基板。 、竺７ 第４図 ηＵ 第５図 第６図 第７図 第８図
のｉｌｉへの燐の添加の初期変換効率および連続光照射
に伴う変換効率の変化率への影響を示す線図、第２図は
本発明の一実施例によるガラス基板型ａ−５ｉ太陽電池
の連続光照射に伴う変換効率の経時変化線図、第３図は
本発明の実施できるガラス基板型ｐ−１−ｎ構造大１１
３％電池の断面図、第４図は従来の第１図に示す構造の
太陽電池の連続光照射に伴う出力特性の経時変化線図、
第５図は分ｊ５ａ −５ｉＦＪ形成装置を用いて作成し
た太陽電池に対する第１図と同様の線図、第６図は本発
明の実施できるステンレス１Ｆ１基板型ａ −５ｉ太陽
電池の断面図、第７図は本発明の実施できるガラス基板
型積層構造ａ−５ｉ太陽電池の断面図、第８図は本発明
の実施できるステンレス謂基板型積】構造ａ−３ｉ太陽
電池の断面図である。 １ニガラス基板、２：透明電極、３１．３４ ： ａ
−５ｉ膜ｐＦｌ−３２，３５： ａ−５ｔ膜ｉ Ｎ、
３３．３６ ： ａ −８１膜ｎＪｉ！、４：金属
電極、５ニステンレス鋼基板。 、竺７ 第４図 ηＵ 第５図 第６図 第７図 第８図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）基板上に基板側からアモルファスシリコンのｐ層、
ｉ層、ｎ層を順に堆積してｐ−ｉ−ｎ構造を形成するに
際し、ｉ層中にｎ形ドーパントを添加することを特徴と
するアモルファスシリコン太陽電池の製造方法。 ２）特許請求の範囲第１項記載の方法において、ｐ層生
成時にドーパントとして硼素を用い、同一反応室におけ
るｉ層生成時に１×１０＾１＾６個／ｃｍ＾３〜５×１
０＾１＾７個／ｃｍ＾３の燐を添加することを特徴とす
るアモルファスシリコン太陽電池の製造方法。 ３）特許請求の範囲第１項記載の方法において、ｐ層生
成時にドーパントとして硼素を用い、別個の反応室にお
ける１層生成時に１×１０＾１＾５個／ｃｍ＾３〜５×
１０＾１＾７個／ｃｍ＾３の燐を添加することを特徴と
するアモルファスシリコン太陽電池の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59209213A JPS6188570A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法 |
| DE8585112617T DE3577372D1 (de) | 1984-10-05 | 1985-10-04 | Verfahren zur herstellung von sonnenzellen aus amorphem silizium und das dadurch erzeugte produkt. |
| EP85112617A EP0180781B1 (en) | 1984-10-05 | 1985-10-04 | Process for producing amorphous silicon solar cells and product produced thereby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59209213A JPS6188570A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6188570A true JPS6188570A (ja) | 1986-05-06 |
Family
ID=16569220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59209213A Pending JPS6188570A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0180781B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6188570A (ja) |
| DE (1) | DE3577372D1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US6664566B1 (en) | 1982-08-24 | 2003-12-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion device and method of making the same |
| US5468653A (en) * | 1982-08-24 | 1995-11-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion device and method of making the same |
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| US5429685A (en) * | 1992-11-16 | 1995-07-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion element and power generation system using the same |
| WO2009099217A1 (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-13 | Kyocera Corporation | 太陽電池素子の製造方法および太陽電池素子 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS564287A (en) * | 1979-06-18 | 1981-01-17 | Rca Corp | Amorphous silicon solar battery |
| JPS58161380A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
Family Cites Families (4)
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|---|---|---|---|---|
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| US4379943A (en) * | 1981-12-14 | 1983-04-12 | Energy Conversion Devices, Inc. | Current enhanced photovoltaic device |
| US4396793A (en) * | 1982-04-12 | 1983-08-02 | Chevron Research Company | Compensated amorphous silicon solar cell |
| JPH065765B2 (ja) * | 1982-12-23 | 1994-01-19 | 株式会社半導体エネルギ−研究所 | 光電変換装置 |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP59209213A patent/JPS6188570A/ja active Pending
-
1985
- 1985-10-04 DE DE8585112617T patent/DE3577372D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-10-04 EP EP85112617A patent/EP0180781B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS564287A (en) * | 1979-06-18 | 1981-01-17 | Rca Corp | Amorphous silicon solar battery |
| JPS58161380A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0180781B1 (en) | 1990-04-25 |
| EP0180781A2 (en) | 1986-05-14 |
| DE3577372D1 (de) | 1990-05-31 |
| EP0180781A3 (en) | 1986-10-15 |
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