JPS62102567A - タンデム型太陽電池 - Google Patents
タンデム型太陽電池Info
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- JPS62102567A JPS62102567A JP60244817A JP24481785A JPS62102567A JP S62102567 A JPS62102567 A JP S62102567A JP 60244817 A JP60244817 A JP 60244817A JP 24481785 A JP24481785 A JP 24481785A JP S62102567 A JPS62102567 A JP S62102567A
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- JP
- Japan
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- gaas
- junction
- cell
- substrate
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- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 abstract 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910000078 germane Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 1
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 potential barriers
- H01L31/068—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 potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
- H01L31/0687—Multiple junction or tandem solar cells
-
- 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
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- Y02E10/544—Solar cells from Group III-V materials
-
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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〉
本発明はタンデム型太陽電池に関するものである０
〈従来の技術〉
タンデム型太陽電池は高効率化等を目的として考案され
たものである０従来のタンデム型太陽電池の構造を第２
図に示す。
たものである０従来のタンデム型太陽電池の構造を第２
図に示す。
第２図［１）に示すものはＧｅ系セル１とＧａＡｓ系セ
ル２から成るものである。３はｎ−Ｇｅ基板、４はｐ−
Ｇｅ層、５はＧｅ系ｐ−ｎ 接合部、６はｎ−ＧａＡｓ
層、７はｐ−ＧａＡｓ 層、８はＧａＡｓ系ｐ−ｎ接合
部、９はＧ ａ Ａ ｓ −Ｇ ｅ界面、１０は表面電
極、１１は裏面電極である。
ル２から成るものである。３はｎ−Ｇｅ基板、４はｐ−
Ｇｅ層、５はＧｅ系ｐ−ｎ 接合部、６はｎ−ＧａＡｓ
層、７はｐ−ＧａＡｓ 層、８はＧａＡｓ系ｐ−ｎ接合
部、９はＧ ａ Ａ ｓ −Ｇ ｅ界面、１０は表面電
極、１１は裏面電極である。
また、第２図（２）に示すものはＳｉ系セル２１とＧａ
Ａｓ系セル２２から成るものである。２３はｎ−５ｉ基
板、２４はｐ−５ｔ層、２５はＳｉ系ｐ−ｎ接合部、２
６はｎ−ＧａＡｓ層、２７はｐ −ＧａＡｓ層、２８は
Ｇ ａＡｓ系ｐ−ｎ接合部、２９はＧａＡｓ−Ｓｉ界面
、３０は表面電極、３１は裏面電極である。
Ａｓ系セル２２から成るものである。２３はｎ−５ｉ基
板、２４はｐ−５ｔ層、２５はＳｉ系ｐ−ｎ接合部、２
６はｎ−ＧａＡｓ層、２７はｐ −ＧａＡｓ層、２８は
Ｇ ａＡｓ系ｐ−ｎ接合部、２９はＧａＡｓ−Ｓｉ界面
、３０は表面電極、３１は裏面電極である。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、上記従来のタンデム型太陽電池には、そ
れぞれ以下に示すような問題点があった〇〇 第２図ｍ
に示すタンデム型太陽電池の問題点ＧｅとＧａＡｓの格
子定数及び熱膨張係数は極めて類似しているため、Ｇｅ
基板上への高品位ＧａＡｓ層の成長は比較的容易である
。したがって、第２図（１）に示した構造のタンデム型
太陽電池では高効率が期待できるが、基板として高価な
Ｇｅ基板を使用しているため、価格が高価とイヒ」 なり、実用負が困難である。
れぞれ以下に示すような問題点があった〇〇 第２図ｍ
に示すタンデム型太陽電池の問題点ＧｅとＧａＡｓの格
子定数及び熱膨張係数は極めて類似しているため、Ｇｅ
基板上への高品位ＧａＡｓ層の成長は比較的容易である
。したがって、第２図（１）に示した構造のタンデム型
太陽電池では高効率が期待できるが、基板として高価な
Ｇｅ基板を使用しているため、価格が高価とイヒ」 なり、実用負が困難である。
０ 第２図（２）に示すタンデム型太陽電池の問題点第
２図（２）に示すものでは、比較的低価格のＳｉ基板を
使用するため、コストの点では低価格化が可能であるが
、Ｓｉ系セル上にＧａＡｓ系セルを形成する構成では、
以下の理由により高効率化を達成することは極めて困難
である。
２図（２）に示すものでは、比較的低価格のＳｉ基板を
使用するため、コストの点では低価格化が可能であるが
、Ｓｉ系セル上にＧａＡｓ系セルを形成する構成では、
以下の理由により高効率化を達成することは極めて困難
である。
よく知られているように、ＳｉとＧａＡｓ の格子定
数には約４％程度の差がある。したがって、Ｓｉ層の上
にＧａＡｓ層を形成する場合は、上記格子定数の差によ
り、界面近傍での格子欠陥や内部応力の発生が免れない
。こうした結晶の欠陥は界面から１μｍ程度の領域にわ
たって発生するものと考えられる。一方、第２図（２）
に示したＳｉ系ｐ−ｎ接合部２５は、Ｓｉ系セル２１の
高効率化の観点から、界面２９から１μｍ以内でなけれ
ばならない。したがって、第２図（２）に示し＊ｐ−５
ｉ層２４の結晶性は悪いので、Ｓｉ系セル２１の効率は
低くなり、高効率タンデム型太陽電池を得ることが困難
である。
数には約４％程度の差がある。したがって、Ｓｉ層の上
にＧａＡｓ層を形成する場合は、上記格子定数の差によ
り、界面近傍での格子欠陥や内部応力の発生が免れない
。こうした結晶の欠陥は界面から１μｍ程度の領域にわ
たって発生するものと考えられる。一方、第２図（２）
に示したＳｉ系ｐ−ｎ接合部２５は、Ｓｉ系セル２１の
高効率化の観点から、界面２９から１μｍ以内でなけれ
ばならない。したがって、第２図（２）に示し＊ｐ−５
ｉ層２４の結晶性は悪いので、Ｓｉ系セル２１の効率は
低くなり、高効率タンデム型太陽電池を得ることが困難
である。
本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり
、低価格で、しかも高効率のタンデム型太陽電池を提供
することを目的としているものである。
、低価格で、しかも高効率のタンデム型太陽電池を提供
することを目的としているものである。
く問題点を解決するための手段〉
Ｓｉ基板上にｐ−ｎ接合部を有するＧｅ層を設け、該Ｇ
ｅ層上にｐ−ｎ接合部を有するＧａＡｓ層を設ける。
ｅ層上にｐ−ｎ接合部を有するＧａＡｓ層を設ける。
〈実施例〉
以下、実施例に基づいて本発明の詳細な説明するＯ
第１図は本発明によるタンデム型太陽電池の構造を示す
断面図である。
断面図である。
図に於いて、４１はｎ−５ｉ基板であり、４２は該ｎ−
５ｉ基板４１上に形成されたＧｅ系セル、更に、４３は
該Ｇｅ系セル４２上に形成されたＧａ、Ａｓ系セルであ
る。Ｇｅ系セル４２はｎ−Ｇｅ層４４及びｐ−Ｇｅ層４
５から成り、４６ばＧｅ系ｐ−ｎ接合部である□ Ｇａ
Ａｓ系セル４３はｎ −ＧａＡｓ層４７及びｐ−ＧａＡ
ｓ層４８から成り、４９はＧａＡｓ系ｐ−ｎ接合部であ
る０５０はＧａＡｓ−Ｇｅ界面である。更に、５１は表
面電極、５２は裏面電極である。
５ｉ基板４１上に形成されたＧｅ系セル、更に、４３は
該Ｇｅ系セル４２上に形成されたＧａ、Ａｓ系セルであ
る。Ｇｅ系セル４２はｎ−Ｇｅ層４４及びｐ−Ｇｅ層４
５から成り、４６ばＧｅ系ｐ−ｎ接合部である□ Ｇａ
Ａｓ系セル４３はｎ −ＧａＡｓ層４７及びｐ−ＧａＡ
ｓ層４８から成り、４９はＧａＡｓ系ｐ−ｎ接合部であ
る０５０はＧａＡｓ−Ｇｅ界面である。更に、５１は表
面電極、５２は裏面電極である。
まず、ｎ−５ｉ基板４１上に、ゲルマンガス等を用いた
気相成長法により、ｎ−Ｇｅ層４４及びｐ−Ｇｅ層４５
を成長させる。この場合、ｎ−Ｇｅ層４４の厚みは例え
ば数十μｍに厚く成長させることが望ましい。厚く成長
させることにより、Ｇｅ層の結晶性が改善され、更に機
械的強度も増加する。
気相成長法により、ｎ−Ｇｅ層４４及びｐ−Ｇｅ層４５
を成長させる。この場合、ｎ−Ｇｅ層４４の厚みは例え
ば数十μｍに厚く成長させることが望ましい。厚く成長
させることにより、Ｇｅ層の結晶性が改善され、更に機
械的強度も増加する。
次に、ｎ−ＧａＡｓ層４７及びｐ−ＧａＡｓ層４８を形
成する。ＧａＡｓ系セル４３に於けるｐ−ｎ接合部４９
の深さはご１μｍ以下とし、ＧａＡｓ系セル全体の厚み
は数μｍＫするとよい。
成する。ＧａＡｓ系セル４３に於けるｐ−ｎ接合部４９
の深さはご１μｍ以下とし、ＧａＡｓ系セル全体の厚み
は数μｍＫするとよい。
〈発明の効果〉
以上詳細に説明しγこように、本発明によれば、低価格
のＳｉ基板上にｐ−ｎ接合部を有するＧｅ層を設け、更
に、該Ｇｅ層上にｐ−ｎ接合部を有するＧａＡｓ層を設
ける構成としたので、低価格で、しかも高効率のタンデ
ム型太陽電池の作製が可能となるものである。
のＳｉ基板上にｐ−ｎ接合部を有するＧｅ層を設け、更
に、該Ｇｅ層上にｐ−ｎ接合部を有するＧａＡｓ層を設
ける構成としたので、低価格で、しかも高効率のタンデ
ム型太陽電池の作製が可能となるものである。
第１図は本発明によるタンデム型太陽電池の構造を示す
断面図、第２図＋１１． （２１は従来のタンデム型太
陽電池の構造を示す断面図である。 符号の説明 ４１：ｎ−５ｉ基板、４２：Ｇｅ系セル、４３：ＧａＡ
ｓ系七に、４４：ｎ−Ｇｅ層、４５：ｐ−Ｇｅ層。 ４６：Ｇｅ系ｐ−ｎ接合部、 ４７ ： ｎ−ＧａＡｓ
層。 ４８：ｐ−ＧａＡｓ層、 ４９ ： Ｇａ、Ａｓ系ｐ−
ｎ接合部、 ５０ ： ＧａＡｓ−Ｇｅ界面、５１：表
面電極、５２：裏面電極。
断面図、第２図＋１１． （２１は従来のタンデム型太
陽電池の構造を示す断面図である。 符号の説明 ４１：ｎ−５ｉ基板、４２：Ｇｅ系セル、４３：ＧａＡ
ｓ系七に、４４：ｎ−Ｇｅ層、４５：ｐ−Ｇｅ層。 ４６：Ｇｅ系ｐ−ｎ接合部、 ４７ ： ｎ−ＧａＡｓ
層。 ４８：ｐ−ＧａＡｓ層、 ４９ ： Ｇａ、Ａｓ系ｐ−
ｎ接合部、 ５０ ： ＧａＡｓ−Ｇｅ界面、５１：表
面電極、５２：裏面電極。
Claims (1)
- １、Ｓｉ基板上にｐ−ｎ接合部を有するＧｅ層を設け、
更に、該Ｇｅ層上にｐ−ｎ接合部を有するＧａＡｓ層を
設けたことを特徴とするタンデム型太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60244817A JPS62102567A (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | タンデム型太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60244817A JPS62102567A (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | タンデム型太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62102567A true JPS62102567A (ja) | 1987-05-13 |
Family
ID=17124392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60244817A Pending JPS62102567A (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | タンデム型太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62102567A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03253081A (ja) * | 1990-03-01 | 1991-11-12 | Nec Corp | 光起電力素子 |
| JPH0624543A (ja) * | 1992-05-01 | 1994-02-01 | Kao Corp | 物品の搬送装置 |
| EP1109230A3 (en) * | 1999-12-02 | 2001-12-12 | The Boeing Company | Multijunction photovoltaic cell using a silicon or silicon-germanium substrate |
| WO2010140371A1 (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-09 | 住友化学株式会社 | 半導体基板、光電変換デバイス、半導体基板の製造方法、および光電変換デバイスの製造方法 |
| CN110137298A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-08-16 | 华北电力大学 | GaAs基多结太阳电池的Ge/Si异质结底电池制备方法 |
-
1985
- 1985-10-29 JP JP60244817A patent/JPS62102567A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03253081A (ja) * | 1990-03-01 | 1991-11-12 | Nec Corp | 光起電力素子 |
| JPH0624543A (ja) * | 1992-05-01 | 1994-02-01 | Kao Corp | 物品の搬送装置 |
| EP1109230A3 (en) * | 1999-12-02 | 2001-12-12 | The Boeing Company | Multijunction photovoltaic cell using a silicon or silicon-germanium substrate |
| WO2010140371A1 (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-09 | 住友化学株式会社 | 半導体基板、光電変換デバイス、半導体基板の製造方法、および光電変換デバイスの製造方法 |
| US8835980B2 (en) | 2009-06-05 | 2014-09-16 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Semiconductor wafer, photoelectric conversion device, method of producing semiconductor wafer, and method of producing photoelectric conversion device |
| CN110137298A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-08-16 | 华北电力大学 | GaAs基多结太阳电池的Ge/Si异质结底电池制备方法 |
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