JPS62123779A - 光電変換素子 - Google Patents
光電変換素子Info
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- JPS62123779A JPS62123779A JP60263121A JP26312185A JPS62123779A JP S62123779 A JPS62123779 A JP S62123779A JP 60263121 A JP60263121 A JP 60263121A JP 26312185 A JP26312185 A JP 26312185A JP S62123779 A JPS62123779 A JP S62123779A
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- 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
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- 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
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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、アモルファスシリコンを用いた超薄型太陽電
池として有利に実施される光電変換素子に関する。
池として有利に実施される光電変換素子に関する。
背景技術
典型的な先行技術は、第５図に示されている。
この光電変換素子１は、ステンレス鋼から成る金属基板
２上に、光電変換半導体層としてのＰＩＮ構造を有する
アモルファスシリコン層３と、透明電ｆｆ１４とがこの
順序で形成されて構成される。このような光電変換素子
１では、金属基板２の厚みＤ２がたとえば０．０５〜０
．２１であるとき、アモルファスシリコン層３の厚みＤ
３は、たとえば約１μｍであり、また透明電極４の厚み
Ｄ４は、たとえば約０．１μＩＯであり、金属基板２の
厚みＤ２が光電変換素子１の厚みＤｌの大部分を占める
こととなる。
２上に、光電変換半導体層としてのＰＩＮ構造を有する
アモルファスシリコン層３と、透明電ｆｆ１４とがこの
順序で形成されて構成される。このような光電変換素子
１では、金属基板２の厚みＤ２がたとえば０．０５〜０
．２１であるとき、アモルファスシリコン層３の厚みＤ
３は、たとえば約１μｍであり、また透明電極４の厚み
Ｄ４は、たとえば約０．１μＩＯであり、金属基板２の
厚みＤ２が光電変換素子１の厚みＤｌの大部分を占める
こととなる。
他の先行技術は、第６図に示されている。この光電変換
索子５は、アルミニウムなどから成る金属電極６上に、
光電変換半導体層としてのＰＩＮ構造を有するアモルフ
ァスシリコンＷＩ７と、透明電極８と、がラス基板９と
がこの順序で形成されて構成される。このような光電変
換索子５では、ガラス基板９の厚みＤ５がたとえば０．
１〜２＋ａ＋ｎであるとき、金属電極６の厚みＤ６は、
たとえば約１μｍであり、アモルファスシリコン層７の
厚みＤｌは、たとえば約１μｍであり、透明電極８の厚
みＤ８は、たとえば約０．１μｍであり、〃うス基板９
の厚みＤ５が光電変換素子５の厚みＤ９の大部分を占め
ることとなる。
索子５は、アルミニウムなどから成る金属電極６上に、
光電変換半導体層としてのＰＩＮ構造を有するアモルフ
ァスシリコンＷＩ７と、透明電極８と、がラス基板９と
がこの順序で形成されて構成される。このような光電変
換索子５では、ガラス基板９の厚みＤ５がたとえば０．
１〜２＋ａ＋ｎであるとき、金属電極６の厚みＤ６は、
たとえば約１μｍであり、アモルファスシリコン層７の
厚みＤｌは、たとえば約１μｍであり、透明電極８の厚
みＤ８は、たとえば約０．１μｍであり、〃うス基板９
の厚みＤ５が光電変換素子５の厚みＤ９の大部分を占め
ることとなる。
発明が解決しようとする問題点
このような先行技術では、金属基板２お上りガラス基板
９の存在によって、光電変換素子１，５の超薄膜１ヒを
実現することができない。また可撓性に劣るという問題
もある。
９の存在によって、光電変換素子１，５の超薄膜１ヒを
実現することができない。また可撓性に劣るという問題
もある。
本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、超薄膜化
を図るとともに、可撓性の優れた光電変換素子を提供す
ることである。
を図るとともに、可撓性の優れた光電変換素子を提供す
ることである。
問題点を解決するための手段
本発明は、薄膜状の光電変換半導体層と、光電変換半導
体層の一方の表面に形成される透明な薄膜状の第１導電
層と、 光電変換半導体層の前記−刃表面とは反則側の他方の表
面に形成され、透明または不透明な薄膜状の第２導電層
とを含むことを特徴とする光電変換素子である。
体層の一方の表面に形成される透明な薄膜状の第１導電
層と、 光電変換半導体層の前記−刃表面とは反則側の他方の表
面に形成され、透明または不透明な薄膜状の第２導電層
とを含むことを特徴とする光電変換素子である。
作 用
本発明に従えば、薄膜状の光電変換半導体層の一方の表
面に透明な薄膜状の第１導電層を形成し、他方の表面Ｉ
：透明または不透明な薄膜状の第２導電層を形成するこ
とによって、可撓性に優れた超薄膜の光電変換素子を得
ることができる。
面に透明な薄膜状の第１導電層を形成し、他方の表面Ｉ
：透明または不透明な薄膜状の第２導電層を形成するこ
とによって、可撓性に優れた超薄膜の光電変換素子を得
ることができる。
実施例
第１図は本発明の一実施例の断面図であり、第２図は本
発明に従う光電変換素子１０の断面図である。この光電
変換素子１０は、基本的には、光電変換半導体層として
のＰＩＮ構造を有する薄π１状のアモルファスシリコン
層１１と、アモルファスシリコン層１１の一方の表面１
１ａに形成される透明な薄膜状の第１導電Ｎ１２と、ア
モルファスシリコンＭ１１の他方の表面１１ｂに形成さ
れる透明な薄膜状のｆｊＳ２導電層１３とを含む。この
光電変換素子１０の両面側から光が照射されると、第１
および第２導電層１２．１３からアモルファスシリコン
層１１内に光が吸収されて光電変換される。アモルファ
スシリコン層１１内で発生した電流は、第１および第２
導電層１２．１３に接続される図示しない外部の負荷に
供給され、こうして太陽電池としての機能が達成される
。
発明に従う光電変換素子１０の断面図である。この光電
変換素子１０は、基本的には、光電変換半導体層として
のＰＩＮ構造を有する薄π１状のアモルファスシリコン
層１１と、アモルファスシリコン層１１の一方の表面１
１ａに形成される透明な薄膜状の第１導電Ｎ１２と、ア
モルファスシリコンＭ１１の他方の表面１１ｂに形成さ
れる透明な薄膜状のｆｊＳ２導電層１３とを含む。この
光電変換素子１０の両面側から光が照射されると、第１
および第２導電層１２．１３からアモルファスシリコン
層１１内に光が吸収されて光電変換される。アモルファ
スシリコン層１１内で発生した電流は、第１および第２
導電層１２．１３に接続される図示しない外部の負荷に
供給され、こうして太陽電池としての機能が達成される
。
この光電変換素子１０を構成するＰＩＮ溝遣のアモルフ
ァスシリコン層１１の厚み！１は、たとえば約１μＩｌ
ｌであり、第１およＶｐｔｔＪ２導電層１２゜１３の各
厚みノ２．ノ３は、たとえば約０８１μＩｆｉ程度にそ
れぞれ選ばれる。この光電変換素子１０の両面は、第１
図で示されるように透明フィルム１４．１５によって被
覆され、太陽電池モノニール１６として構成される。こ
の太陽電池モノニール１６０総厚ノ４は、透明フィルム
１４．１５の厚みを加えても、せいぜい２μＩｆｌ程度
す、下の超薄膜状に形成することができる。また透明フ
ィルム１４゜１５の両面側から尤を吸収することができ
、これによって尤の有効利用を図ることができる。
ァスシリコン層１１の厚み！１は、たとえば約１μＩｌ
ｌであり、第１およＶｐｔｔＪ２導電層１２゜１３の各
厚みノ２．ノ３は、たとえば約０８１μＩｆｉ程度にそ
れぞれ選ばれる。この光電変換素子１０の両面は、第１
図で示されるように透明フィルム１４．１５によって被
覆され、太陽電池モノニール１６として構成される。こ
の太陽電池モノニール１６０総厚ノ４は、透明フィルム
１４．１５の厚みを加えても、せいぜい２μＩｆｌ程度
す、下の超薄膜状に形成することができる。また透明フ
ィルム１４゜１５の両面側から尤を吸収することができ
、これによって尤の有効利用を図ることができる。
ｆｆ１３図を参照して、本発明に従う光電変換素子１０
の１！造工程を説明する。まず酸、アルカリ、あるいは
溶剤などによって除去可能である材料、たとえばステン
レス鋼やアルミニウムから成る第３図（１）で示される
金属基板２０を鵬備する。本実施例では、ステンレス鋼
を用いる。
の１！造工程を説明する。まず酸、アルカリ、あるいは
溶剤などによって除去可能である材料、たとえばステン
レス鋼やアルミニウムから成る第３図（１）で示される
金属基板２０を鵬備する。本実施例では、ステンレス鋼
を用いる。
次に、金属基板２０の表面２０ａに、真空蒸着などによ
って酸化インノウムーチタン（ＩＴＯ）を蒸着させて、
透明な第１導電層１２を第３図（２）で示されるように
、均一なＩＩ＋２厚（約０．１μｌ１１）で形成する。
って酸化インノウムーチタン（ＩＴＯ）を蒸着させて、
透明な第１導電層１２を第３図（２）で示されるように
、均一なＩＩ＋２厚（約０．１μｌ１１）で形成する。
次に、第３図（３）で示されるように、前記第１導電Ｗ
１１２上にＰＩＮ構遺を有するアモルファスシリコン１
１１を均一な膜厚（約１μ＋１１）で形成する。この形
成法としては、たとえばシラン（ＳｉＨ４）ガスを、グ
ロー放電中で分解して形成する、いわゆるプラズ？ Ｃ
Ｖ Ｄ （Ｃｈｅ＋ｎ１ｃａｌ Ｖ ａｐｏｕｒ Ｄ
ｅｐ。
１１２上にＰＩＮ構遺を有するアモルファスシリコン１
１１を均一な膜厚（約１μ＋１１）で形成する。この形
成法としては、たとえばシラン（ＳｉＨ４）ガスを、グ
ロー放電中で分解して形成する、いわゆるプラズ？ Ｃ
Ｖ Ｄ （Ｃｈｅ＋ｎ１ｃａｌ Ｖ ａｐｏｕｒ Ｄ
ｅｐ。
５ｉＬｉｏｎ）法が好適に用いられる。
次に、第３図（４）で示されるように、アモルファスシ
リコン層１１上に真空蒸着などによってＩＴＯを７ｉｃ
着させて、透明な第２導電層１３を均一な膜厚（約０．
１μＩｆｌ）で形成する。
リコン層１１上に真空蒸着などによってＩＴＯを７ｉｃ
着させて、透明な第２導電層１３を均一な膜厚（約０．
１μＩｆｌ）で形成する。
その後、ステンレス鋼から成る金属基板２０を、酸ある
いは塩化第２鉄（ＦｅＣｌｓ）などによって除去する。
いは塩化第２鉄（ＦｅＣｌｓ）などによって除去する。
これによって第３図（５）で示される超薄膜型光電変換
素子１０を得ることができる。
素子１０を得ることができる。
第４図は、本発明の他の実施例の断面図である。
第・を図は第２図の構成に類似し、対応する部分には同
一の参照符を付ｒ。本実施例では、前記実施例の第１お
よび第２導電層１２．１３のうちし・ずれか一方、たと
えば第１導電層１２に代えて、遮光性を有するアルミニ
ウムなどから成る金属電極２６を形成し、一方の第２導
電ＷＪ１３側から光を吸収するようにしたものである。
一の参照符を付ｒ。本実施例では、前記実施例の第１お
よび第２導電層１２．１３のうちし・ずれか一方、たと
えば第１導電層１２に代えて、遮光性を有するアルミニ
ウムなどから成る金属電極２６を形成し、一方の第２導
電ＷＪ１３側から光を吸収するようにしたものである。
この金属電極２６の厚みノ４を、たとえば１μＩｎ程度
とすれば、透明フィルム１４．１５によってサンドイッ
チされて構成される太陽電池モノニール１６の総厚を３
μ「ｎ程度以下に抑えることができる。
とすれば、透明フィルム１４．１５によってサンドイッ
チされて構成される太陽電池モノニール１６の総厚を３
μ「ｎ程度以下に抑えることができる。
このように光電変換素子１０の製造過程において、金属
基板２０上にアモルファスシリコン層１１などを形成し
、その後、この金属基板２０を酸、アルカリあるいは溶
剤などによって除去するようにしたことによって、以下
に示される利点を得ることができる。
基板２０上にアモルファスシリコン層１１などを形成し
、その後、この金属基板２０を酸、アルカリあるいは溶
剤などによって除去するようにしたことによって、以下
に示される利点を得ることができる。
（１）金属基板２０の除去を行なうことによって、光電
変換素子１０の超薄膜化を実現することができるので、
従来の光電変換素子と比べて、厚、−トナ３よび重量が
約１／１０００程度以下となって軽量かつ小形にするこ
とができる。したがって’ＥＬＭやその取扱いが極めて
容易となり、実用価値を高めることができる。
変換素子１０の超薄膜化を実現することができるので、
従来の光電変換素子と比べて、厚、−トナ３よび重量が
約１／１０００程度以下となって軽量かつ小形にするこ
とができる。したがって’ＥＬＭやその取扱いが極めて
容易となり、実用価値を高めることができる。
（２）金属基板２０を除去することによって、光電変換
素子１０の全体の可視性を得ることができる。
素子１０の全体の可視性を得ることができる。
またアモルファスシリコン層１１はその性質上、祈り曲
げ可能であることから、従来のような〃ラスやステンレ
ス鋼などの基板を用し）る光電変換素子と比べて、可撓
性の面で極めて優れてνする。
げ可能であることから、従来のような〃ラスやステンレ
ス鋼などの基板を用し）る光電変換素子と比べて、可撓
性の面で極めて優れてνする。
（３）アモルファスシリコン層１１の両面に第１および
第２導電層１２．１３を形成することによって、両面か
ら光を吸収することが可能となり、これによって太陽電
池モノニール１６の短絡電流の増加および曲線因子の改
善を図ることができ、光電変換効率を向上させることが
できる。
第２導電層１２．１３を形成することによって、両面か
ら光を吸収することが可能となり、これによって太陽電
池モノニール１６の短絡電流の増加および曲線因子の改
善を図ることができ、光電変換効率を向上させることが
できる。
前記実施例では、金属基板２０の材料として、ステンレ
ス鋼やアルミニウムなどを用νするようにしたけれども
、これに限定されず、酸、アルカリあるいは溶剤などに
よって除去することができる全ての材料を含むものと解
釈しなければならなり１゜またアモルファスシリコンＷ
ｉ１１は、ＰＩＮ構ｍとしたけれども、ＮＩＰ構造であ
ってもよく、また多ＷｉＰＩＮ構造、多層ＮＩＰ構造で
あってもよい。またアモルファスシリコンに代えて、単
結晶シリコンあるいは多結晶シリコンなどによって構成
されてもよい。
ス鋼やアルミニウムなどを用νするようにしたけれども
、これに限定されず、酸、アルカリあるいは溶剤などに
よって除去することができる全ての材料を含むものと解
釈しなければならなり１゜またアモルファスシリコンＷ
ｉ１１は、ＰＩＮ構ｍとしたけれども、ＮＩＰ構造であ
ってもよく、また多ＷｉＰＩＮ構造、多層ＮＩＰ構造で
あってもよい。またアモルファスシリコンに代えて、単
結晶シリコンあるいは多結晶シリコンなどによって構成
されてもよい。
本発明に従う光電変換素子は、各種電気製品の電源とし
て、あるいは各種構造物たとえば建築物、船舶、飛行磯
などの表面に貼り付けて電源として用いるなど、広範間
の技術分野に亘って用（することができる。
て、あるいは各種構造物たとえば建築物、船舶、飛行磯
などの表面に貼り付けて電源として用いるなど、広範間
の技術分野に亘って用（することができる。
効 果
以上のように本発明によれば、薄膜状の光電変換半導体
層の一方の表面に透明な薄膜状の第１導電層を形成し、
他方の表面に透明または不透明な薄膜状の第２導電層を
形成することによって、可撓性に優れた超薄膜の光電変
換素子を得ることができる。
層の一方の表面に透明な薄膜状の第１導電層を形成し、
他方の表面に透明または不透明な薄膜状の第２導電層を
形成することによって、可撓性に優れた超薄膜の光電変
換素子を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は本発明に
従う光電変換素子１０の断面図、第３図は光電変換素子
１０の製造工程を説明するための図、第４図は本発明の
池の実施例の断面図、第５図および第６図は先行技術を
説明するだめの図である。 １．１０・・光電変換素子、２，２０・・金属基板、１
１・・・アモルファスシリコン層、１２・・第１導電層
、１３・・・第２導電層 代理人 弁理士 口数 圭一部 ｃＪ） ｃｏｃ”Ｎ ｕノ 手続補正書 昭和６０年１２月２３０
従う光電変換素子１０の断面図、第３図は光電変換素子
１０の製造工程を説明するための図、第４図は本発明の
池の実施例の断面図、第５図および第６図は先行技術を
説明するだめの図である。 １．１０・・光電変換素子、２，２０・・金属基板、１
１・・・アモルファスシリコン層、１２・・第１導電層
、１３・・・第２導電層 代理人 弁理士 口数 圭一部 ｃＪ） ｃｏｃ”Ｎ ｕノ 手続補正書 昭和６０年１２月２３０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 薄膜状の光電変換半導体層と、 光電変換半導体層の一方の表面に形成される透明な薄膜
状の第１導電層と、 光電変換半導体層の前記一方表面とは反対側の他方の表
面に形成され、透明または不透明な薄膜状の第２導電層
とを含むことを特徴とする光電変換素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60263121A JPS62123779A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 光電変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60263121A JPS62123779A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 光電変換素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62123779A true JPS62123779A (ja) | 1987-06-05 |
Family
ID=17385114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60263121A Pending JPS62123779A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 光電変換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62123779A (ja) |
-
1985
- 1985-11-22 JP JP60263121A patent/JPS62123779A/ja active Pending
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