JPS6195577A - 非晶質光起電力素子 - Google Patents

非晶質光起電力素子

Info

Publication number
JPS6195577A
JPS6195577A JP59217822A JP21782284A JPS6195577A JP S6195577 A JPS6195577 A JP S6195577A JP 59217822 A JP59217822 A JP 59217822A JP 21782284 A JP21782284 A JP 21782284A JP S6195577 A JPS6195577 A JP S6195577A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
doped
layer
type layer
portions
type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP59217822A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0574950B2 (ja
Inventor
Takeo Fukatsu
深津 猛夫
Kazuyuki Goto
一幸 後藤
Masaru Takeuchi
勝 武内
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP59217822A priority Critical patent/JPS6195577A/ja
Publication of JPS6195577A publication Critical patent/JPS6195577A/ja
Publication of JPH0574950B2 publication Critical patent/JPH0574950B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01L31/075Semiconductor 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
    • 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
    • Y02E10/548Amorphous silicon PV cells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は太陽電池等として用いられる非晶質光起電力素
子に関するものである。
(従来技術〕 従来の非5II′R光起電力素子は第5図に示す如くガ
ラス等の透光接絶縁基板11上に5n02 、 ITO
等を素材とする透明導電膜12、非晶質半導体層である
p型層I3.1型層14、n型層15、及びA1等を素
材とする裏面電極IQts等をこの順序で積層形成して
構成され、透光性絶縁基板11込明導亀膜12を通して
非晶質半導体日中に光を入射ざセ、ここで生起された電
子、正孔対を夫々、裏面電極1915、透明導電膜12
に集電し、例えばここに接続したリード線を通じて外部
に取り出すようになっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで従来の非晶質半導体層、特にp型層、n型層等
のドープ層におけるドーピング濃度はその面方向及び厚
さ方向とも一様となっているが、このような構造ではp
型層と1型屓との界面、n型層とn型層との界面に形成
される界面準位のため、光の入射て生成された電子、正
孔がこれらの界面で出合って再結合することが多く、光
起電力特性の低下の一因となっていた。
C問題点を解決するための手段〕 本発明はかかる事情に元みなされたものであって、その
目的とするところはドープHにおける光の入射方向と直
交する平面上において、高ドープ部分と低トープ部分と
を混在させることによってこの画部分に生しるポテンシ
ャルエネルギ差を利用して生成したぬ子、正孔を分離維
持し、その再結合を抑制し、光起電力特性の向上を図り
得るようにした非晶質光起電力素子を提供するにある。
本発明に係る光起電力素子はドープ層における光の入射
方向と直交する平面内に、高ドープ部分と低ドープ部分
とを混在せしめたことを特徴とする。
(実施例〕 以下本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に説
明する。第1図は本発明に係る非晶質光起電力素子(以
下本発明素子という)の断面構造図であり、図中1はガ
ラス等を素材とする透光性絶縁基板、2は5n02 、
 ITO等を素材とする透明4電膜、3はp型の非晶質
半導体層(以下fr!にp型層という)、4はi型非晶
質半導体rJ(以下単にl型層という)、5はn型非晶
質半導体FI(以下単にn型層という)、6はA1等を
素材とする裏面電極模を示している。光は透光性絶縁基
板、透明導電膜2を透過してn型層3、l型層4、n型
Fi5等の非晶質半導体層中に入射され、これによって
生成された重子、正孔は夫々裏面市極模ら、透明導゛市
膜2に集電され、ここに接続したリード線等を通して外
部に取り出されることとなる。
そして本発明素子にあっては前記した非晶質半導体層の
うちの特にドープ層であるn型層3.  n型層5は光
の入射方向と直交する平面内においてそのドーピング量
が低い部分3a、5a  (これを“p−”、“n−”
で示す)と、ドーピング量の高い部分3b、5b  (
これを”P+″″”、“n−”で示す)とが夫々直径が
略数百Å以下の小さい領域で相互に密接状態で混在せし
めである。
このようなn型層3、n型層5における各低ドープ部分
3a、5a 、高ドープ部分3b、5bの形成は例えば
次のようにして行う。通常ガラス等の通光性絶縁基板1
にはその表面に′I11.細な凹凸が略数百人程度の間
隔で存在しているため、これを利用して、先ず透光性絶
縁基板1上に透明導市模2を積層形成した後、次にn型
層3を形成する際、最初に通光性絶縁基板1を負バイア
ス状態、例えば−100■に設定し、シラン。メタンガ
スにドープ剤としてのB2 H,をガス比で0.7%程
度加えて通流させ、高周波グロー放電法によりn型層3
の形成を行うと、通光性絶縁基板lの凸部に放電が集中
して生ずる結果、この凸部での膜成長速度が大きく凸部
に高ドープ部3bが所要厚さに形成される。膜圧が所定
値に達すると次に透光性絶縁基板lを無バイアス又は正
バイアス、例えば+50V程度に設定し、シラン、メタ
ンガスにドープ剤としてのB2H,を02%程度加えて
通流させ、高周波グロー放電法により、n型層3の形成
を行うとriit記高ドープ部3bの周りを埋める態様
で低ドープgIs 3 aが形成される。
n型層5についても同様であり、前記した如く形成した
n型層3上に1型層を1ill常の方法で形成した後、
先ず透光性絶縁基板lを負バイアス、例えば−100V
程度に設定し、透光性絶縁基板1による凸部上に低ドー
プ部5aを形成し、次いで透光性絶縁基板lを無バイア
ス又は正バイアスに設定して凸部周囲に高ドープ部5b
を形成する。
これによって第1図に示す如く、n型層3、n型層5に
は光の入射方向と直交する平面内に低ドープ部3a、5
a 、高ドープ部3b、5bが形成され、しかもn型層
3における低ドープ部3aに対応し°(n型層5におい
ては高ドープ部5bが、またn型層3における高ドープ
部3bに対応してn型層5においては低ドープ部5aが
MFi形成されることとなる。
このようにして形成された本発明素子の光入射側と直交
する平面内におけるハンドモデルはn型ドープ層付近に
あっては第2図に示す如くに、またn型ドープ層付近に
あっては第3図に示す如くになる。即ち、プ)2図につ
いてみるとn型ドープ層付近では低ドープ部3aと対応
する部分では価電子帯においてはポテンシャルエぶルギ
は高く、伝導帯においてはポテンシャルエぶルギは低く
なり、逆に高トープ部3bと対応する部分では価電子帯
においてはポテンシャルエネルギは低く、伝導帯におい
てはボテンンヤルエ不ルギは高くなる。
一方、第3図についてみると、n型ドープ層付近では低
ドープ部分5aと対応する部分では価電子;:【に、F
;心ノる一1ミアンノヤルj−不ルギは低く、伝導帯Q
こP、;+Jるボテンシャル−工不ルギは高(なり、逆
ニ、rIi l−プ部5bと対応する部分では(11i
市子帯におHJるボテンンヤルエ不ルギは高く、伝導帯
におけるポテンシャルエネルギは低(なる。第2.3図
中EFはいずれもフェルミレヘルを示している。従って
第2図において、例えば低ドープ部3aと対応する位置
で生成せしめられた正孔、電子対のうち、電子は低ポテ
ンシヤル部分にあって、周りのボテンノヤルHgのため
に移動を抑制されるが、正孔は高ポテンノヤル部分に位
置するためその両側に位置する高ドープ部3bと対応す
る低ポテンシヤル部分に向けて矢符で示す如くに移動し
、その位置で同様に周りのポテンシャル障壁のため移動
を抑;ら11されることとなる。
また第2図において例えば高ドープ部3bと対応する位
置で生成せしめられた正孔、電子対のうち、正孔は低ポ
テンシヤル部分にあって周囲のポテンシャル障壁のため
移動を抑匍1されるが、電子は高ボテンンヤル部分に位
置するため、その両側に位置する低ドープ3aと対応す
る低ポテンシヤル部分に向けて矢符で示す如くに移り」
し、その位ISで同様に周囲のポテンシャル障壁のため
移動を!■制されることとなる。
而して、電子、正孔は夫々生成された位置から光の入射
方向と直交する平面内でその相対的位置がずれた状態で
分離維持されることとなり、相互の再結合の確率が低下
し、充電変換特性が改善されることとなる。
なお、上記現象は第3図に示すn型ドープ層付近におい
ても略同様であり、生成された電子、正孔対の相対位置
が光の入射方向と直交する平面内でずれた状態で分離維
持されることとなり、相互の再結合の確率が同様に低下
され、光電変換特性の改善に寄与することとなる。
第4図はAM−1(太陽が子午線上にきたときの光)。
1OOIIIW/cI112のソーランスミレータ光照
射下での本発明素子と従来素子との電流−電圧特性を比
較して示すグラフであり、横軸に電圧(V)を、また縦
軸に電流(mA )をとって示してあり、グラフ中実線
は本発明素子の、また破線は従来素子の結果を示してい
る。このグラフから明らかなように本発明素子は従来素
子に比較して著しく電流−電圧特性が向上しているのが
解る。なお本発明素子の短絡電流重度は17.2mA/
 c+a 2であり、従来素子の密度が15.7mA/
Cl112であるのに比較して大幅に向上していること
、また光電変化効率は従来素子では8.31%であった
が本発明素子では8.78%に向トしたことが確認され
た。
なお上述の実施例はp:njR造の非晶質光起電力素子
に通用した構成を示したが、nip構造にも適用しi尋
ることは勿論である。また上記実施例はp型ドープH,
n型ドープ層の双方に低ドープ部と高トープ部とを混在
させた構成につき説明したが、これに限らず、例えばn
型ドープ層又はn型ドープ層のいずれか一方のみを上記
構成としてもよい。
更に低ドープ部3a、5a と高ドープ部3b、5bと
の相互の間隔については特に限定するものではなく、例
えば数百Å以下であればよい。
〔効果〕
以上の如く本発明素子にあっては、ドープ層における光
入射方向と直交する方向の平面内に低ドープ部と高ドー
プ部とを混在せしめたから、光の入射によって生成され
た電子、正孔はポテンシャルエネルギの差によって電子
は高ドープ部から低ドープ部と対応する側に、また正孔
は逆に低ドープ部から高ドープ部と対応する側に夫々よ
り低ポテンシヤル側に移動する結果、電子、正孔は相互
に分離され、ドープ層部分での相互の再結合を大幅に抑
制し得ることとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明素子の断面構造図、第2図は本発明素子
におけるn型ドープ層付近のノ\ンドモデル図、第3図
は同しくn型ドープ層付近の/Xランドデル図、第4図
は本発明素子と従来素子との電流−電圧特性を示すグラ
フ、第5図は従来素子の1Diilli7構造図である
。 1・・・透光性絶縁基板 2・・・透明導電1!i! 
 3・・p型層 3a・・・低ドープ部 3b・・高ド
ープ部 4・・・1型層 5・・・n型層 5a・・・
低ドープ部 5b・・・高ド−プ部 6 ・τ面市極股 特 許 出願人  三洋゛市機株式会社代理人 弁理士
  河 野  登 夫 弔 1  回 : 学制号     □ 3b    知   3b523b 第 ? Σ ゛粘11千   □ ハタbn  5b  5a 禍 7) 刀 ¥ 4−2

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ドープ層における光の入射方向と直交する平面内に
    、高ドープ部分と低ドープ部分とを混在せしめたことを
    特徴とする非晶質光起電力素子。 2、前記ドープ層はp型及び/又はn型非晶質半導体層
    である特許請求の範囲第1項記載の非晶質光起電力素子
JP59217822A 1984-10-16 1984-10-16 非晶質光起電力素子 Granted JPS6195577A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59217822A JPS6195577A (ja) 1984-10-16 1984-10-16 非晶質光起電力素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59217822A JPS6195577A (ja) 1984-10-16 1984-10-16 非晶質光起電力素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6195577A true JPS6195577A (ja) 1986-05-14
JPH0574950B2 JPH0574950B2 (ja) 1993-10-19

Family

ID=16710286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59217822A Granted JPS6195577A (ja) 1984-10-16 1984-10-16 非晶質光起電力素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6195577A (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52124888A (en) * 1976-04-13 1977-10-20 Sony Corp Production of solar battery
JPS56162883A (en) * 1980-05-19 1981-12-15 Shunpei Yamazaki Semiconductor device
JPS57160174A (en) * 1981-03-30 1982-10-02 Hitachi Ltd Thin film solar battery

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52124888A (en) * 1976-04-13 1977-10-20 Sony Corp Production of solar battery
JPS56162883A (en) * 1980-05-19 1981-12-15 Shunpei Yamazaki Semiconductor device
JPS57160174A (en) * 1981-03-30 1982-10-02 Hitachi Ltd Thin film solar battery

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0574950B2 (ja) 1993-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4954856A (en) Semiconductor photoelectric conversion device and method of making the same
KR100847741B1 (ko) p-n접합 계면에 패시베이션층을 구비하는 점 접촉 이종접합 실리콘 태양전지 및 그의 제조방법
JPH04230082A (ja) 黄銅鉱太陽電池
JPH0370183A (ja) 光起電力素子
JP3646940B2 (ja) 太陽電池
JP2002368238A (ja) タンデム型太陽電池およびその製造方法
KR20200093027A (ko) 개선된 션트 저항(shunt resistance)을 갖는 박막 태양광 모듈
JPH09199738A (ja) 太陽電池
JPS58155773A (ja) 半導体装置作製方法
JPH0656895B2 (ja) 半導体デバイス
KR102010390B1 (ko) 태양 전지의 제조 방법 및 불순물 영역의 형성 방법
JP2675754B2 (ja) 太陽電池
JPS6195577A (ja) 非晶質光起電力素子
JPH0424878B2 (ja)
JPH05275725A (ja) 光起電力装置及びその製造方法
JPH11274532A (ja) 太陽電池
KR102646186B1 (ko) TOPCon 실리콘 태양전지와 그 제조방법 및 실리콘 태양전지의 폴리실리콘층 형성방법
CN115172515B (zh) 一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件
JP2003158275A (ja) 光電変換素子およびその製造方法
JP3473255B2 (ja) 薄膜太陽電池の製造方法
TWI599056B (zh) 太陽能電池
JPS58132920A (ja) アモルフアスシリコン系半導体の製造方法
JPH0571195B2 (ja)
JPS6284571A (ja) 多層構造型アモルフアス太陽電池
JPS5854680A (ja) 光起電力装置

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term