JPS62200773A - 光電変換デバイス - Google Patents
光電変換デバイスInfo
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- JPS62200773A JPS62200773A JP61041575A JP4157586A JPS62200773A JP S62200773 A JPS62200773 A JP S62200773A JP 61041575 A JP61041575 A JP 61041575A JP 4157586 A JP4157586 A JP 4157586A JP S62200773 A JPS62200773 A JP S62200773A
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- thin
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Links
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Classifications
-
- 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
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- 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
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、光劣化の少ない光電変換デバイスに関するも
のである。
のである。
（従来技術）
光導電効果を利用した光電変換素子において、光電変換
層と電極との間のオーミックコンタクトを得るために、
一般に光電変換層がｎ（又はｐ）型伝導膜であれば、そ
れより伝導型の強いｎ＋（又はｐ”）の高濃度層を設け
るが、この場合、界面準位が増加し、光照射によりさら
に増加するため、光電流の減少、いわゆる光劣化が生じ
る。
層と電極との間のオーミックコンタクトを得るために、
一般に光電変換層がｎ（又はｐ）型伝導膜であれば、そ
れより伝導型の強いｎ＋（又はｐ”）の高濃度層を設け
るが、この場合、界面準位が増加し、光照射によりさら
に増加するため、光電流の減少、いわゆる光劣化が生じ
る。
また、フォトダイオードを利用した光電変換素子で、例
えばＰＩＮ型の太陽電池の場合、Ｉ−Ｎ界面での劣化が
顕著であることがわかってきた。
えばＰＩＮ型の太陽電池の場合、Ｉ−Ｎ界面での劣化が
顕著であることがわかってきた。
第３図及び第４図は、それぞれ従来の光電変換素子の代
表的なＪＰ［成、コプラナー型及びサンドインチ型を示
したものであり、以下、アモルファスシリコン（ａ−５
ｉと略称する）の例で説明する。
表的なＪＰ［成、コプラナー型及びサンドインチ型を示
したものであり、以下、アモルファスシリコン（ａ−５
ｉと略称する）の例で説明する。
第３図において、１はガラス基板、２はｉ層、３はオー
ミックコンタクト用のｎ ” ＷＪ、４は金属電極であ
る。ｉ層は、プラズマＣＶＤ法により５ｉｌｌ、を分解
してａ−５ｉが形成される。また０９層はｐＨ，十５ｉ
１１．を分解して形成される。０１層をｉ層上に形成す
る際、リン（Ｐ）原子が１層中に拡散し、ｉＪｌ界面の
準位が増加する。
ミックコンタクト用のｎ ” ＷＪ、４は金属電極であ
る。ｉ層は、プラズマＣＶＤ法により５ｉｌｌ、を分解
してａ−５ｉが形成される。また０９層はｐＨ，十５ｉ
１１．を分解して形成される。０１層をｉ層上に形成す
る際、リン（Ｐ）原子が１層中に拡散し、ｉＪｌ界面の
準位が増加する。
また、第４図において、１はガラス基板、２はｉ層、３
はｎ１層、４ａは下部゛電極、４ｂは上部電極、５は２
層、６は絶縁層である。この層構成においても、第３図
と同様に、ｎ”ＭとｉＮの界面での準位がｉ層のみの準
位と比べて増加していることが、ＩＣＴＳ法（Ｉｓｏｔ
ｈｅｒｍａｌ Ｃａｐａｃｉｔａｎｓ Ｔｒａｎｓｉｅ
ｎｔＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏρｙ；等温下における容量の
過度解析法）により明らかになってきた。
はｎ１層、４ａは下部゛電極、４ｂは上部電極、５は２
層、６は絶縁層である。この層構成においても、第３図
と同様に、ｎ”ＭとｉＮの界面での準位がｉ層のみの準
位と比べて増加していることが、ＩＣＴＳ法（Ｉｓｏｔ
ｈｅｒｍａｌ Ｃａｐａｃｉｔａｎｓ Ｔｒａｎｓｉｅ
ｎｔＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏρｙ；等温下における容量の
過度解析法）により明らかになってきた。
第５図は、ｎ”ＪＷ−ｉ層界面での準位分布を示したも
のであり、また、第６図は、光照射による界面Ａとバル
クＢ、Ｃにおける界面準位の変化を示している。なおこ
こでＮ、はＣ−Ｖ法（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ−ｖｏｌ
、ｔａｇｅ）により求められるギヤツブ内状態密度（ｇ
ａｐ ５ｔａｔｅ ｄｅｎｓｉｔｙ）を表わしている。
のであり、また、第６図は、光照射による界面Ａとバル
クＢ、Ｃにおける界面準位の変化を示している。なおこ
こでＮ、はＣ−Ｖ法（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ−ｖｏｌ
、ｔａｇｅ）により求められるギヤツブ内状態密度（ｇ
ａｐ ５ｔａｔｅ ｄｅｎｓｉｔｙ）を表わしている。
このように素子に光を照射した際には、特に、 ｉ−ｎ
＋層界面の光照射に伴う準位の増加が認められ、界面で
の回復は極めて遅く、光電変換効率あるいは光電流値の
大きさに大きな影響を及ぼすことになる。
＋層界面の光照射に伴う準位の増加が認められ、界面で
の回復は極めて遅く、光電変換効率あるいは光電流値の
大きさに大きな影響を及ぼすことになる。
（発明の目的）
本発明は、上記従来技術の問題点を解消するもので、界
面準位を抑制することにより光劣化が少なく、長期安定
性のある光電変換デバイスを提供するものである。
面準位を抑制することにより光劣化が少なく、長期安定
性のある光電変換デバイスを提供するものである。
（発明の構成）
上記目的を達成するために、本発明は、光電変換層と高
濃度不純物層と電極との間の少なくとも１つの界面に光
電変換層とは伝導型の異なる薄膜層を設けるものである
。
濃度不純物層と電極との間の少なくとも１つの界面に光
電変換層とは伝導型の異なる薄膜層を設けるものである
。
例えばｉ−ｎ”界面に、ｉ層とは異なる伝導型のＷ（ｉ
層が弱い型の場合には１口を含んだ２層）を薄く（１０
〜１０００人）形成することにより、界面準位を抑える
と同時に、光照射に伴う準位の増加もＰ原子により生じ
る準位をＢ原子で補償することが可能となる。
層が弱い型の場合には１口を含んだ２層）を薄く（１０
〜１０００人）形成することにより、界面準位を抑える
と同時に、光照射に伴う準位の増加もＰ原子により生じ
る準位をＢ原子で補償することが可能となる。
（実施例）
第１図及び第２図は、それぞれ本発明の実施例を示した
もので、第３図と第４図の従来例における１層２とｎ″
″″層３間に、Ｂをドープした、ｉ層とは異なる伝導型
の薄膜層７を設けたものである。薄膜層７におけるＢの
含有量は２例えばｏ、ｏｉｐｐｍ〜１％とする。これは
、ｉ −ｎ″″″界面ロンをドープした層を形成する場
合、ｎｏを形成している主成分の１つであるリン（Ｐ）
原子を、逆の伝導型材料であるＢ原子で補償する必要が
あり、ｎｏ中のＰの量がＱ、０１ｐｐｍ〜１％の範囲で
形成されているので、その各含有量に対応してＢの量も
０．０１ｐｐｍ〜１％であれば、Ｐ原子のｉ層への拡散
を止めることが可能となるからである。なお、１ｒ２１
ｎ”層３．薄膜ＷＪ７の成箇条件は次のとおりである。
もので、第３図と第４図の従来例における１層２とｎ″
″″層３間に、Ｂをドープした、ｉ層とは異なる伝導型
の薄膜層７を設けたものである。薄膜層７におけるＢの
含有量は２例えばｏ、ｏｉｐｐｍ〜１％とする。これは
、ｉ −ｎ″″″界面ロンをドープした層を形成する場
合、ｎｏを形成している主成分の１つであるリン（Ｐ）
原子を、逆の伝導型材料であるＢ原子で補償する必要が
あり、ｎｏ中のＰの量がＱ、０１ｐｐｍ〜１％の範囲で
形成されているので、その各含有量に対応してＢの量も
０．０１ｐｐｍ〜１％であれば、Ｐ原子のｉ層への拡散
を止めることが可能となるからである。なお、１ｒ２１
ｎ”層３．薄膜ＷＪ７の成箇条件は次のとおりである。
ｉ 層 ２ プラズマＣＶＤ法
原料ガス ５ｉ１１．１００％
ガス流量 １０ ｓｅｃｍ
圧 力 ０．Ｉ Ｔｏｒｒ
基板温度 ３００℃
投入電力 １０ Ｗ
ｎ９層 ３ 原料ガス ＰＪ ／ ５ｉ１１． ＝ １
０００ ｐｐｍ他の条件はｉ層に同じ 薄膜層７ 原料ガス Ｂ２Ｉｆ、 ／ ５ｉｌ１４＝
１ ｐｐｍ他の条件はｉ層に同じ このように構成された本実施例の界面準位の減少例を第
７図に示す。従来例に比較して大幅に減少していること
が判る。また、第８図は、光劣化の状態を示したもので
あり、従来のものに比べて安定性が向上している。
０００ ｐｐｍ他の条件はｉ層に同じ 薄膜層７ 原料ガス Ｂ２Ｉｆ、 ／ ５ｉｌ１４＝
１ ｐｐｍ他の条件はｉ層に同じ このように構成された本実施例の界面準位の減少例を第
７図に示す。従来例に比較して大幅に減少していること
が判る。また、第８図は、光劣化の状態を示したもので
あり、従来のものに比べて安定性が向上している。
なお、実施例では、光電変換層としてａ −３Ｌの場合
について説明したが、５ｉｘＧｅｔ ＋ＸあるいはＧａ
Ａｓ系の■−■族、 ＣｄＳ系の■−■族にも本発明が
適用されることは勿論である。
について説明したが、５ｉｘＧｅｔ ＋ＸあるいはＧａ
Ａｓ系の■−■族、 ＣｄＳ系の■−■族にも本発明が
適用されることは勿論である。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、光電変換層と高
濃度不純物層との間に、光電変換層とは伝導型の異なる
薄膜層を設けて、界面準位の増加を補償することにより
、光劣化が小さく、安定性の高い光電変換デバイスを実
現することができる利点がある。
濃度不純物層との間に、光電変換層とは伝導型の異なる
薄膜層を設けて、界面準位の増加を補償することにより
、光劣化が小さく、安定性の高い光電変換デバイスを実
現することができる利点がある。
第１図及び第２図は、それぞれ本発明の−実施例の断面
図、第３図及び第４図は、それぞれ従来例の断面図、第
５図は、従来例の界面における準位分布図、第６図は、
従来例の光照射による界面Ａと、バルクＢ、Ｃの界面準
位変化を示す図、第７図は、本発明の一実施例の界面に
おける準位を従来例のそれと比較した分布図、第８図は
、光劣化の状態を示す図である。 １ ・・・ガラス基板、 ２ ・・・ １層、 ３ ・
・・ｎ３層、 ４ 、４ａ、 ４ｂ ・−電極、
５ ・ｐ層、７ ・・異なる伝導型の薄膜層。 特許出願人 株式会社 リ コー 第１図 第２図 ′Ｉｔ、′Ｌ ６・・＃Ｉ！球層 ７・・・叉局４ａ導型ワ湊腫珊第
５図 肩み力藺（入） 第６図 り怒祠 Ｌ照翳彷借邊詩聞（ｈｒ） 第７図 ７１．１１山 第８図 ＪＪｐ（丸１！、洪傷） 九ヅ、財婢％ｊ（ｈｒｌ
図、第３図及び第４図は、それぞれ従来例の断面図、第
５図は、従来例の界面における準位分布図、第６図は、
従来例の光照射による界面Ａと、バルクＢ、Ｃの界面準
位変化を示す図、第７図は、本発明の一実施例の界面に
おける準位を従来例のそれと比較した分布図、第８図は
、光劣化の状態を示す図である。 １ ・・・ガラス基板、 ２ ・・・ １層、 ３ ・
・・ｎ３層、 ４ 、４ａ、 ４ｂ ・−電極、
５ ・ｐ層、７ ・・異なる伝導型の薄膜層。 特許出願人 株式会社 リ コー 第１図 第２図 ′Ｉｔ、′Ｌ ６・・＃Ｉ！球層 ７・・・叉局４ａ導型ワ湊腫珊第
５図 肩み力藺（入） 第６図 り怒祠 Ｌ照翳彷借邊詩聞（ｈｒ） 第７図 ７１．１１山 第８図 ＪＪｐ（丸１！、洪傷） 九ヅ、財婢％ｊ（ｈｒｌ
Claims (3)
- （１）光電変換層と金属電極との間に高濃度不純物層を
備えた光電変換デバイスにおいて、前記光電変換層と高
濃度不純物層と電極との間の少なくとも１つの界面に前
記光電変換層とは伝導型の異なる薄膜層を設けたことを
特徴とする光電変換デバイス。 - （２）光電変換層がａ−Ｓｉ＿ｘＧｅ＿１＿−＿ｘ（０
≦ｘ≦１）であり、伝導型の異なる薄膜層が少なくとも
ホウ素（Ｂ）を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載の光電変換デバイス。 - （３）Ｂの含有量Ｚが０．０１ｐｐｍ≦Ｚ≦１％である
ことを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載の光電
変換デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61041575A JPS62200773A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 光電変換デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61041575A JPS62200773A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 光電変換デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62200773A true JPS62200773A (ja) | 1987-09-04 |
Family
ID=12612239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61041575A Pending JPS62200773A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 光電変換デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62200773A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
-
1986
- 1986-02-28 JP JP61041575A patent/JPS62200773A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP5072979B2 (ja) * | 2008-02-06 | 2012-11-14 | 京セラ株式会社 | 太陽電池素子の製造方法および太陽電池素子 |
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