JPS62142372A - 光電変換装置の作製方法 - Google Patents
光電変換装置の作製方法Info
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- JPS62142372A JPS62142372A JP60284781A JP28478185A JPS62142372A JP S62142372 A JPS62142372 A JP S62142372A JP 60284781 A JP60284781 A JP 60284781A JP 28478185 A JP28478185 A JP 28478185A JP S62142372 A JPS62142372 A JP S62142372A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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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】
本発明は、太陽光の如き連続光において、短波長側の光
を利用して第１の光電変換装置により光起電力を発生せ
しめるとともに、さらに長波長側の光を有効利用して第
２の光電変換装置により光起電力を発生させることによ
り、より広い波長領域の光を電気に変換せしめる光電変
換装置の作製方法に関する。
を利用して第１の光電変換装置により光起電力を発生せ
しめるとともに、さらに長波長側の光を有効利用して第
２の光電変換装置により光起電力を発生させることによ
り、より広い波長領域の光を電気に変換せしめる光電変
換装置の作製方法に関する。
本発明はかかる目的のため、従来より行われている光照
射面側の電極を透光性にするに加えて、非単結晶半導体
の裏面に設けられている電極をも金属の面電極とするの
ではなく、透光性電極とせしめた第１の光電変換装置を
設ける。この第１の光電変換装置を透過してきた光を第
２の光電変換装置に導入し、この第２の装置にて光起電
力を発生させる。本発明は特にこの第２の光電変換装置
の作製方法に関する。そして第２の光電変換装置を構成
するＰＩＮ接合を有する半導体のうち特に■型非単結晶
半導体（真性または実質的に真性の導電型を有する非単
結晶半導体）の作製をＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴
）を用いたＰＣＶＤ （プラズマ化学被膜作製）を用い
ることに関する。
射面側の電極を透光性にするに加えて、非単結晶半導体
の裏面に設けられている電極をも金属の面電極とするの
ではなく、透光性電極とせしめた第１の光電変換装置を
設ける。この第１の光電変換装置を透過してきた光を第
２の光電変換装置に導入し、この第２の装置にて光起電
力を発生させる。本発明は特にこの第２の光電変換装置
の作製方法に関する。そして第２の光電変換装置を構成
するＰＩＮ接合を有する半導体のうち特に■型非単結晶
半導体（真性または実質的に真性の導電型を有する非単
結晶半導体）の作製をＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴
）を用いたＰＣＶＤ （プラズマ化学被膜作製）を用い
ることに関する。
本発明はかかる■型半導体に対し、従来より公知のゲル
マニューム等のきわめて高価な材料を用いずに、水素ま
たはハロゲン元素が添加されたシリコン半導体をＥＣＲ
ＰＣＶＤ法により設けたものである。
マニューム等のきわめて高価な材料を用いずに、水素ま
たはハロゲン元素が添加されたシリコン半導体をＥＣＲ
ＰＣＶＤ法により設けたものである。
従来、広い波長範囲を利用するための光電変換装置はア
モルファス太陽電池が代表的である。第１図にその縦断
面図の一例が示されているが、照射光（１００）に対し
基板（１１’）上に電極（１２”）を設け、この上側に
Ｎ型半導体（１５”）、Ｉ型半導体（１４”）。
モルファス太陽電池が代表的である。第１図にその縦断
面図の一例が示されているが、照射光（１００）に対し
基板（１１’）上に電極（１２”）を設け、この上側に
Ｎ型半導体（１５”）、Ｉ型半導体（１４”）。
Ｐ型半導体（１３”）よりなる第３の光電変換装置、さ
らにこれに密接してＮ型半導体（１５’）、Ｉ型半導体
（１４’）、Ｐ型半導体（１３’）よりなる第２の光電
変換装置、さらにこの上面にＮ型半導体（１５） 、
Ｉ型半導体（１４）、Ｐ型半導体（１３）よりなる第１
の光電変換装置の三重構造のすべての半導体をグロー放
電を用いたプラズマＣＶＤ法で形成する。さらにその上
の透明電極（１２） 、透光性樹脂媒体（５）、透光性
基板（１１）を形成することにより設けられた光電変換
装置が知られている。
らにこれに密接してＮ型半導体（１５’）、Ｉ型半導体
（１４’）、Ｐ型半導体（１３’）よりなる第２の光電
変換装置、さらにこの上面にＮ型半導体（１５） 、
Ｉ型半導体（１４）、Ｐ型半導体（１３）よりなる第１
の光電変換装置の三重構造のすべての半導体をグロー放
電を用いたプラズマＣＶＤ法で形成する。さらにその上
の透明電極（１２） 、透光性樹脂媒体（５）、透光性
基板（１１）を形成することにより設けられた光電変換
装置が知られている。
かかるタンデム構造の光電変換装置は漸次半導体を積層
してゆくことができるため、多量生産に優れるという特
徴を有する。
してゆくことができるため、多量生産に優れるという特
徴を有する。
しかし基板の一方の側（（１１’）側）にのみ光電変換
装置を積層していくため、その一つがピンホールで破壊
するとすべてがショートしてしまい、生産歩留りがきわ
めて悪いという欠点を有する。
装置を積層していくため、その一つがピンホールで破壊
するとすべてがショートしてしまい、生産歩留りがきわ
めて悪いという欠点を有する。
さらにこのタンデム構造において、その光学的エネルギ
バンド巾（Ｅｇ）は、第１図に示す如く、光照射により
光起電力を発生する■型半導体（１４） 。
バンド巾（Ｅｇ）は、第１図に示す如く、光照射により
光起電力を発生する■型半導体（１４） 。
（１４’）、 （１４” ）は入射光側より内部に向か
って漸次小さくさせる必要がある。その時、■型半導体
層（１４）、 （１４’）、 （１４” ） は５ｉｘ
Ｇｅ１−ｘ（０＜Ｘ＜１）を用い、（１４）はＸ＝１．
（１４′）はＸ ＝０．８． （１４°°）はＸ＝０．
６とより内部（基板側）の半導体になる従って高価なゲ
ルマニュームの添加量を多くしなければならない。加え
てこの内部の方がより長波長光を吸収しなければならな
いため厚さもより厚くしなければならない。このため高
価なゲルマニュームをより多量に用いなければならず、
低価格化を求める光電変換装置として二重に大問題であ
った。
って漸次小さくさせる必要がある。その時、■型半導体
層（１４）、 （１４’）、 （１４” ） は５ｉｘ
Ｇｅ１−ｘ（０＜Ｘ＜１）を用い、（１４）はＸ＝１．
（１４′）はＸ ＝０．８． （１４°°）はＸ＝０．
６とより内部（基板側）の半導体になる従って高価なゲ
ルマニュームの添加量を多くしなければならない。加え
てこの内部の方がより長波長光を吸収しなければならな
いため厚さもより厚くしなければならない。このため高
価なゲルマニュームをより多量に用いなければならず、
低価格化を求める光電変換装置として二重に大問題であ
った。
本発明はかかる問題点を解かんとするものであって第２
図にその縦断面図の一例を示す。
図にその縦断面図の一例を示す。
第２図において入射光（１００）側に位置する第１の光
電変換装置（１０）は透光性基板（１）上の第１の透光
性電極（２）、光照射により光起電力を発生するＰＩＮ
接合を有する非単結晶半導体（３）および透光性の裏面
電極（４）よりなる。さらにこの第１の光電変換装置を
透光した長波長側の光（１００’）は透光性媒体（５）
（ここではＥＶＡを用いた）を経て第２の光電変換装置
（１０°）に至る。この第２の光電変換装置は透光性の
第４の電極（４”）、光照射により光起電力を発生する
第２のＰＩＮまたはＮＩＰ接合を有する非単結晶半導体
（３’）、裏面の第３の電極（２′）よりなる。この第
２の光電変換装置は第２の基板（１゛）上に第１の基板
上に設けるのと大部分の工程を同一のグロー放電法を用
いたプラズマＣＶＤ法で形成させ得る。しかし本発明は
特にこの構造において、第２の非単結晶半導体のうち■
型非単結晶半導体をＥＣＲＰＣＶＤ法を用いることによ
って作製したものである。その結果、１〜１０μの厚い
厚さを有し、かつ光学的エネルギバンド中は、第１の非
単結晶半導体の■型非単結晶半導体と同一材料を用いつ
つも小さくすることを可能とさせたものである。特にこ
の第２のＩ′型型車単結晶半導体、第１の■型非単結晶
半導体に比べてその結晶化を大きくしたものを用いる。
電変換装置（１０）は透光性基板（１）上の第１の透光
性電極（２）、光照射により光起電力を発生するＰＩＮ
接合を有する非単結晶半導体（３）および透光性の裏面
電極（４）よりなる。さらにこの第１の光電変換装置を
透光した長波長側の光（１００’）は透光性媒体（５）
（ここではＥＶＡを用いた）を経て第２の光電変換装置
（１０°）に至る。この第２の光電変換装置は透光性の
第４の電極（４”）、光照射により光起電力を発生する
第２のＰＩＮまたはＮＩＰ接合を有する非単結晶半導体
（３’）、裏面の第３の電極（２′）よりなる。この第
２の光電変換装置は第２の基板（１゛）上に第１の基板
上に設けるのと大部分の工程を同一のグロー放電法を用
いたプラズマＣＶＤ法で形成させ得る。しかし本発明は
特にこの構造において、第２の非単結晶半導体のうち■
型非単結晶半導体をＥＣＲＰＣＶＤ法を用いることによ
って作製したものである。その結果、１〜１０μの厚い
厚さを有し、かつ光学的エネルギバンド中は、第１の非
単結晶半導体の■型非単結晶半導体と同一材料を用いつ
つも小さくすることを可能とさせたものである。特にこ
の第２のＩ′型型車単結晶半導体、第１の■型非単結晶
半導体に比べてその結晶化を大きくしたものを用いる。
即ち、例えば、第１の非単結晶半導体のＩ型半導体は水
素またはハロゲン元素が添加された「アモルファスシリ
コン」半専体により設けられる。更に第２の非単結晶半
導体は水素またはハロゲン元素が添加された「多結晶シ
リコン半導体」により設けられる。
素またはハロゲン元素が添加された「アモルファスシリ
コン」半専体により設けられる。更に第２の非単結晶半
導体は水素またはハロゲン元素が添加された「多結晶シ
リコン半導体」により設けられる。
特にこの第１及び第２の半導体はともに弗素または珪素
が添加されたゲルマニュームの添加のないより珪素に近
い珪素を主成分として設けられている。
が添加されたゲルマニュームの添加のないより珪素に近
い珪素を主成分として設けられている。
かかる構造とした時の光学的エネルギバンド中をその番
号を対応させて第３図（図面における厚さは任意スケー
ルである）に示す。
号を対応させて第３図（図面における厚さは任意スケー
ルである）に示す。
かかる第３図の構造とすると、基板側よりＰＩＮ接合を
有しているため、第１の非単結晶半導体（３）と第２の
非単結晶半導体（３゛）はともに同じ被膜形成装置を用
いて形成し、装置を節約し得る。そしてこの第１の非単
結晶半導体（３）はＰ型半導体（３４）、Ｉ型非単結晶
半導体（３−２）、Ｎ型半導体（３−３）をともにグロ
ー放電プラズマＣＶＤ法により１５０〜２５０℃の温度
で形成させ得る。他方、第２の非単結晶半導体（３′）
のＰ型半導体（３’−１）、 Ｎ型半導体（３’−３）
は同様にグロー放電プラズマＣＶＤ法を用いて形成する
が、その厚さは１〜１０μを有する。■型の第２の非単
結晶半導体（３’−２）はＥＣＲ（電子サイクロトロン
共鳴を用い高い被膜成長速度を有し、かつ残留応力も少
ない）ｐｃｖｏ法で形成した。基板との密着性向上のた
め、さらにこの時の基板の温度を３５０〜９００℃好ま
しくは４００〜７００℃の温度で形成する。すると前者
のアモルファス構造の■型非単結晶半導体（３−２）は
光学的エネルギバンド中として１．７〜１．８ｅνを有
し、後者の多結晶構造となるＩ型非単結晶半導体（３’
−２）は１．４〜１．６ｅＶを有せしめることができる
。
有しているため、第１の非単結晶半導体（３）と第２の
非単結晶半導体（３゛）はともに同じ被膜形成装置を用
いて形成し、装置を節約し得る。そしてこの第１の非単
結晶半導体（３）はＰ型半導体（３４）、Ｉ型非単結晶
半導体（３−２）、Ｎ型半導体（３−３）をともにグロ
ー放電プラズマＣＶＤ法により１５０〜２５０℃の温度
で形成させ得る。他方、第２の非単結晶半導体（３′）
のＰ型半導体（３’−１）、 Ｎ型半導体（３’−３）
は同様にグロー放電プラズマＣＶＤ法を用いて形成する
が、その厚さは１〜１０μを有する。■型の第２の非単
結晶半導体（３’−２）はＥＣＲ（電子サイクロトロン
共鳴を用い高い被膜成長速度を有し、かつ残留応力も少
ない）ｐｃｖｏ法で形成した。基板との密着性向上のた
め、さらにこの時の基板の温度を３５０〜９００℃好ま
しくは４００〜７００℃の温度で形成する。すると前者
のアモルファス構造の■型非単結晶半導体（３−２）は
光学的エネルギバンド中として１．７〜１．８ｅνを有
し、後者の多結晶構造となるＩ型非単結晶半導体（３’
−２）は１．４〜１．６ｅＶを有せしめることができる
。
さらにこの後者の第２の非単結晶半導体はかかる半導体
を形成してしまった後、活性水素アニールを２００〜５
００°Ｃの温度で行い、残存する再結合中心密度をさら
に中和減少させた。か（してガラス基板（１）、（１’
）上に透光性導電膜（２）１反射性電極（２’）（実際
は反射性電極（９′）透光性導電膜（８）との２層構造
を有する）、非単結晶半導体（３） 、 （３’ ）
。
を形成してしまった後、活性水素アニールを２００〜５
００°Ｃの温度で行い、残存する再結合中心密度をさら
に中和減少させた。か（してガラス基板（１）、（１’
）上に透光性導電膜（２）１反射性電極（２’）（実際
は反射性電極（９′）透光性導電膜（８）との２層構造
を有する）、非単結晶半導体（３） 、 （３’ ）
。
内側面の透光性導電膜（４）、（４“）をそれぞれ形成
し、それぞれ独立に光照射をし光電変換効率を測定する
。その後良品のみを選別しそれらを中間の媒体としてＥ
ＶＡを挿入し全体を加熱しラミネートし一体化した。す
ると２つのガラス基板（１）、（１’）は合わせガラス
として作用させ、機械強度を約２倍とすることができる
。
し、それぞれ独立に光照射をし光電変換効率を測定する
。その後良品のみを選別しそれらを中間の媒体としてＥ
ＶＡを挿入し全体を加熱しラミネートし一体化した。す
ると２つのガラス基板（１）、（１’）は合わせガラス
として作用させ、機械強度を約２倍とすることができる
。
以下を図面に従って本発明を記す。
実施例１
第２図は本発明の縦断面図を示す。
図面において、第１の光電変換装置の作製は以下の如く
に行った。即ちガラス基板（１）上に酸化スズよりなる
透光性導電膜（２）をスパッタ法またはＣＶＤ法で形成
した。この後、第１のレーザ加工工程（３０−１）にて
複数の区域に切断する。さらにこの後、プラズマＣＶＤ
法によりＰ型非単結晶半導体（ＳｉｘＣ＋−ｘ（０＜Ｘ
＜１））厚さ１００〜２００人）−Ｉ型非単結晶半導体
（Ｓｉ厚さ０．１〜０．４μ代表的には０．２５μ）−
Ｎ型非単結晶半導体（微結晶化したＳｉ 厚さ１００
〜３００ 人）を積層して形成する。さらに第２のレー
ザ加工工程により第２の溝または穴（３〇−２）を形成
した。
に行った。即ちガラス基板（１）上に酸化スズよりなる
透光性導電膜（２）をスパッタ法またはＣＶＤ法で形成
した。この後、第１のレーザ加工工程（３０−１）にて
複数の区域に切断する。さらにこの後、プラズマＣＶＤ
法によりＰ型非単結晶半導体（ＳｉｘＣ＋−ｘ（０＜Ｘ
＜１））厚さ１００〜２００人）−Ｉ型非単結晶半導体
（Ｓｉ厚さ０．１〜０．４μ代表的には０．２５μ）−
Ｎ型非単結晶半導体（微結晶化したＳｉ 厚さ１００
〜３００ 人）を積層して形成する。さらに第２のレー
ザ加工工程により第２の溝または穴（３〇−２）を形成
した。
さらにこの上面に第２の電極を透光性導電膜例えば酸化
亜鉛（４）をスパッタ法により積層した。
亜鉛（４）をスパッタ法により積層した。
その後この透明導電膜に対し第３のレーザ加工処理を施
した。
した。
か（して第１の基板（１）上に第１の光電変換装置（１
０）を集積化して作ることができた。
０）を集積化して作ることができた。
次に第２の光電変換装置（１０’ ”）を以下の如くに
して作製する。
して作製する。
第２の透明電極（１″）上に金属モリブデンをスパッタ
法にて０．１ μの厚さに形成した。さらにその上にス
パッタ法にて酸化スズを０．３ μの厚さに形成した。
法にて０．１ μの厚さに形成した。さらにその上にス
パッタ法にて酸化スズを０．３ μの厚さに形成した。
さらにこの導体に対し第４のレーザ加工処理を施し、第
４の開講（３１−１）を設けた。
４の開講（３１−１）を設けた。
この後この上面にグロー放電プラズマＣＶＤ法によりＰ
型半導体（ＳｉｘＣ＋−ｘ Ｏ＜Ｘ＜１ 厚さ１００
〜２００人）を形成した。さらにＥＣＲ（電子サイクロ
トロン共鳴）プラズマＣＶＤ法を用いＩ型シリコン半導
体（厚さ１〜１０μ）を３５０〜９００’Ｃ例えば４５
０℃の温度で２〜５μの厚さに形成する。さらにＮ型微
結晶シリコン半導体を同様に４５０°Ｃの温度で１００
〜３００人の厚さに形成する。かくして基板側よりＰＩ
Ｎ接合を積層して有する非単結晶半導体を作製する。こ
の後これら全体に対し活性水素中で水素アニールを３０
０℃の温度で行い、半導体中の再結合中心密度をさらに
１／１０に減少させる。
型半導体（ＳｉｘＣ＋−ｘ Ｏ＜Ｘ＜１ 厚さ１００
〜２００人）を形成した。さらにＥＣＲ（電子サイクロ
トロン共鳴）プラズマＣＶＤ法を用いＩ型シリコン半導
体（厚さ１〜１０μ）を３５０〜９００’Ｃ例えば４５
０℃の温度で２〜５μの厚さに形成する。さらにＮ型微
結晶シリコン半導体を同様に４５０°Ｃの温度で１００
〜３００人の厚さに形成する。かくして基板側よりＰＩ
Ｎ接合を積層して有する非単結晶半導体を作製する。こ
の後これら全体に対し活性水素中で水素アニールを３０
０℃の温度で行い、半導体中の再結合中心密度をさらに
１／１０に減少させる。
この後これらに対し第５のレーザ加工処理を施し、半導
体に溝または穴（３１−２）を作った。さらにこの上に
酸化亜鉛の透光性導電膜をスパッタ法で積層し、ここに
第６のレーザ加工工程を施し、第６の開講（３１−３）
を設ける。かくして連結部（３１）にて複数の素子は互
いに直列に連結させることができた。
体に溝または穴（３１−２）を作った。さらにこの上に
酸化亜鉛の透光性導電膜をスパッタ法で積層し、ここに
第６のレーザ加工工程を施し、第６の開講（３１−３）
を設ける。かくして連結部（３１）にて複数の素子は互
いに直列に連結させることができた。
この第２の光電変換装置の連結部（３１）は第１の光電
変換装置の連結部（３０）の上方（入射光側からみて）
とし、光の連結部での有効利用を図ることが好ましい。
変換装置の連結部（３０）の上方（入射光側からみて）
とし、光の連結部での有効利用を図ることが好ましい。
さらに外部電極取り出し用のハンダ付（３３） 、 （
３３’ ）を行い、外部取り出しリード（３４） 、
（３４’ ）を設ける。
３３’ ）を行い、外部取り出しリード（３４） 、
（３４’ ）を設ける。
そしてこの２つの光電変換装置を互いに内側に配し、そ
の間にＦＶＡを介在せしめた。そしてラミネートを用い
これら全体を真空引きし、さらに１５０℃に加熱をした
。するとＥＶＡは溶け２つの基板間には残留空気を除去
した状態で一体物として互いに密着させることができた
。
の間にＦＶＡを介在せしめた。そしてラミネートを用い
これら全体を真空引きし、さらに１５０℃に加熱をした
。するとＥＶＡは溶け２つの基板間には残留空気を除去
した状態で一体物として互いに密着させることができた
。
図面において、これら全体をその周辺部をブチルゴム（
６）によりアルミニューム枠（７）で一体化した。
６）によりアルミニューム枠（７）で一体化した。
第２図は光電変換装置の左側の一部を示したが、右方向
も必要に応じて集積化し端部を枠組みさせる。
も必要に応じて集積化し端部を枠組みさせる。
かかる構造のエネルギバンド巾を第３図に示す。
そしてその光電変換装置の出力として以下の特性が得ら
れた。
れた。
■ ■ ■
開放電圧（Ｖ） ０．８７ ０．５３ １．３
５短絡電流（ｍＡ／ｃｍ２） ｉ４．６ ２４．３
１４．５曲線因子 ０．７６ ０．７８ ０
．６４変換効率（χ） ９．６５ １０．０５
１２．５３但し、■ 第１の光電変換装置 ■ 第２の光電変換装置 ■ 直列に連結した第１及び第２の 光電変換装置 上記の結果より明らかな如く、２つの光電変換装置を独
立にすることにより、その連結を外側で行っても、１２
．５３χもの高い変換効率を得ることができた。
５短絡電流（ｍＡ／ｃｍ２） ｉ４．６ ２４．３
１４．５曲線因子 ０．７６ ０．７８ ０
．６４変換効率（χ） ９．６５ １０．０５
１２．５３但し、■ 第１の光電変換装置 ■ 第２の光電変換装置 ■ 直列に連結した第１及び第２の 光電変換装置 上記の結果より明らかな如く、２つの光電変換装置を独
立にすることにより、その連結を外側で行っても、１２
．５３χもの高い変換効率を得ることができた。
更に第２図に示す如くに１０ｃ＋ＷＯの基板を用いて集
積化した場合の結果を示す。この場合、第１の光電変換
装置は８ケの直列とし、第２の光電変換装置を１６ケの
直列接続とし、連結部を８ケ所重なるようにしてこれら
を互いに直列に連結した。
積化した場合の結果を示す。この場合、第１の光電変換
装置は８ケの直列とし、第２の光電変換装置を１６ケの
直列接続とし、連結部を８ケ所重なるようにしてこれら
を互いに直列に連結した。
■ ■ ■
開放電圧（Ｖ） ６．８ ８．０１ １４．
４短絡電流（ｍＡ／ｃｍ２） １４．２ １３．３
１３．０曲線因子 ０．７４ ０．６９ ０
．６６但し、■ 第１の光電変換装置 ■ 第２の光電変換装置 ■ 直列に連結した第１及び第２の 光電変換装置 加えて入射光側の光電変換装置のＩ型半導体層の厚さが
０．２５μと薄いため、光照射により劣化するいわゆる
ステブラ・ロンスキ−効果がほとんど観察されず、きわ
めて安定な光電変換装置とすることができた。
４短絡電流（ｍＡ／ｃｍ２） １４．２ １３．３
１３．０曲線因子 ０．７４ ０．６９ ０
．６６但し、■ 第１の光電変換装置 ■ 第２の光電変換装置 ■ 直列に連結した第１及び第２の 光電変換装置 加えて入射光側の光電変換装置のＩ型半導体層の厚さが
０．２５μと薄いため、光照射により劣化するいわゆる
ステブラ・ロンスキ−効果がほとんど観察されず、きわ
めて安定な光電変換装置とすることができた。
本発明において、第２の光電変換装置は基板側よりＰＩ
Ｎ接合を有せしめた。しかしこの構造は基板側よりＮＩ
Ｐ接合とさせることも可能である。
Ｎ接合を有せしめた。しかしこの構造は基板側よりＮＩ
Ｐ接合とさせることも可能である。
第１図は従来のタンデム構造の光電変換装置を示す。
第２図は本発明のタンデム構造の光電変換装置の縦断面
図を示す。 第３図は本発明の光電変換装面のエネルギバンド図を示
す。
図を示す。 第３図は本発明の光電変換装面のエネルギバンド図を示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光照射により光起電力を発生する第１の非単結晶半
導体を用いた光の入射表面側および裏面側に設けられた
一対の電極はともに透光性電極よりなる第１の光電変換
装置と、前記第１の光電変換装置を透過した光により光
起電力を発生する第２の非単結晶半導体とを有する光電
変換装置の作製方法において、前記第２の非単結晶半導
体における真性または実質的に真性の非単結晶半導体は
電子サイクロトロン共鳴法を用いて形成されたことを特
徴とする光電変換装置の作製方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、第２の非単結晶半
導体は第１の非単結晶半導体に比べて結晶化をより高く
設けるため３５０〜９００℃の温度で形成することを特
徴とする光電変換装置の作製方法。 ３、特許請求の範囲第１項において、第２の真性または
実質的に真性の非単結晶半導体は半導体被膜を形成後水
素またはハロゲン元素を添加する工程を有することを特
徴とする光電変換装置の作製方法。 ４、特許請求の範囲第１項において、真性または実質的
に真性の非単結晶半導体は１〜１０μの厚さを有するこ
とを特徴とする光電変換装置の作製方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60284781A JPS62142372A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 光電変換装置の作製方法 |
| US06/942,702 US4847669A (en) | 1985-12-17 | 1986-12-17 | Tandem photoelectric conversion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60284781A JPS62142372A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 光電変換装置の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62142372A true JPS62142372A (ja) | 1987-06-25 |
Family
ID=17682930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60284781A Pending JPS62142372A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 光電変換装置の作製方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4847669A (ja) |
| JP (1) | JPS62142372A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5260225A (en) * | 1991-12-20 | 1993-11-09 | Honeywell Inc. | Integrated infrared sensitive bolometers |
| JP2011014894A (ja) * | 2009-06-05 | 2011-01-20 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置および光電変換装置の作製方法 |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0334111A1 (de) * | 1988-03-24 | 1989-09-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur integrierten Serienverschaltung von Dickschichtsolarzellen sowie Verwendung dieses Verfahrens bei der Herstellung einer Tandem-Solarzelle |
| DE4218327A1 (de) * | 1992-06-03 | 1993-12-09 | Esw Quinten Gmbh | Photovoltaische Zellen |
| US5460660A (en) * | 1993-07-21 | 1995-10-24 | Photon Energy, Inc. | Apparatus for encapsulating a photovoltaic module |
| JPH0955530A (ja) * | 1995-08-14 | 1997-02-25 | Sunstar Eng Inc | 太陽電池モジュールおよびその製造法 |
| US6111189A (en) * | 1998-07-28 | 2000-08-29 | Bp Solarex | Photovoltaic module framing system with integral electrical raceways |
| WO2000048212A1 (de) * | 1999-02-08 | 2000-08-17 | Kurth Glas + Spiegel Ag | Photovoltaische zelle und verfahren zu deren herstellung |
| US6673997B2 (en) * | 1999-10-22 | 2004-01-06 | Saint-Gobain Glass France | Solar module with border sealing |
| JP4076742B2 (ja) * | 2001-07-13 | 2008-04-16 | シャープ株式会社 | 太陽電池モジュール |
| US20070137698A1 (en) * | 2002-02-27 | 2007-06-21 | Wanlass Mark W | Monolithic photovoltaic energy conversion device |
| NL1020744C2 (nl) * | 2002-06-04 | 2003-12-08 | Stichting Energie | Vloeistofhoudend fotovoltaïsch element. |
| JP2004288677A (ja) * | 2003-03-19 | 2004-10-14 | Sharp Corp | 太陽電池モジュールサブアセンブリおよび複層ガラス型太陽電池モジュール |
| US20090320921A1 (en) * | 2008-02-01 | 2009-12-31 | Grommesh Robert C | Photovoltaic Glazing Assembly and Method |
| US20090194156A1 (en) * | 2008-02-01 | 2009-08-06 | Grommesh Robert C | Dual seal photovoltaic glazing assembly and method |
| US20090194147A1 (en) * | 2008-02-01 | 2009-08-06 | Cardinal Ig Company | Dual seal photovoltaic assembly and method |
| US20090255570A1 (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-15 | Cardinal Solar Technologies Company | Glazing assemblies that incorporate photovoltaic elements and related methods of manufacture |
| WO2009126186A1 (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-15 | Cardinal Ig Company | Manufacturing of photovoltaic subassemblies |
| EP2311101B1 (en) * | 2008-07-03 | 2012-11-21 | Imec | Photovoltaic module and the processing thereof |
| KR20100028729A (ko) * | 2008-09-05 | 2010-03-15 | 삼성전자주식회사 | 복층 구조의 태양 전지 및 그 제조 방법 |
| US20100059101A1 (en) * | 2008-09-10 | 2010-03-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Photovoltaic device and manufacturing method of photovoltaic device |
| IT1392995B1 (it) * | 2009-02-12 | 2012-04-02 | St Microelectronics Srl | Pannello solare con due moduli fotovoltaici multicellulari monolitici di diversa tecnologia |
| CN102356470B (zh) * | 2009-03-18 | 2014-07-02 | 三菱电机株式会社 | 光电转换装置 |
| WO2010140495A1 (en) * | 2009-06-05 | 2010-12-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion device and method for manufacturing the same |
| FR2948498B1 (fr) * | 2009-07-23 | 2012-06-15 | Solsia | Panneau solaire photovoltaique a diodes en couches minces |
| EP2461362A1 (fr) * | 2010-12-06 | 2012-06-06 | Solsia | Panneau solaire photovoltaïque à diodes en couches minces |
| US20140202515A1 (en) * | 2011-06-16 | 2014-07-24 | 3M Innovative Properties Company | Booster films for solar photovoltaic systems |
| JP2016105475A (ja) * | 2014-11-25 | 2016-06-09 | 株式会社リコー | 集光型太陽電池 |
| TWI596791B (zh) * | 2015-12-07 | 2017-08-21 | 財團法人工業技術研究院 | 太陽能電池模組 |
| US10490682B2 (en) | 2018-03-14 | 2019-11-26 | National Mechanical Group Corp. | Frame-less encapsulated photo-voltaic solar panel supporting solar cell modules encapsulated within multiple layers of optically-transparent epoxy-resin materials |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6030163A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-15 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 薄膜太陽電池モジユ−ル |
| JPS60117711A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-25 | Toshiba Corp | 薄膜形成装置 |
| JPS60240168A (ja) * | 1984-05-15 | 1985-11-29 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置の作製方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60240167A (ja) * | 1984-05-15 | 1985-11-29 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置 |
-
1985
- 1985-12-17 JP JP60284781A patent/JPS62142372A/ja active Pending
-
1986
- 1986-12-17 US US06/942,702 patent/US4847669A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6030163A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-15 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 薄膜太陽電池モジユ−ル |
| JPS60117711A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-25 | Toshiba Corp | 薄膜形成装置 |
| JPS60240168A (ja) * | 1984-05-15 | 1985-11-29 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置の作製方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5260225A (en) * | 1991-12-20 | 1993-11-09 | Honeywell Inc. | Integrated infrared sensitive bolometers |
| JP2011014894A (ja) * | 2009-06-05 | 2011-01-20 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置および光電変換装置の作製方法 |
| JP2015097286A (ja) * | 2009-06-05 | 2015-05-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 光電変換装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4847669A (en) | 1989-07-11 |
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