JPS6229180A - 光起電力素子 - Google Patents
光起電力素子Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
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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
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- H01L31/076—Multiple junction or tandem solar cells
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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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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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〕
本発明は複数のｐｉｎ接合を積層した構造を有し、太陽
電池等として用いられる光起電力素子に関するものであ
る。
電池等として用いられる光起電力素子に関するものであ
る。
一般にこの種光起電力素子は入射光の有効利用を図るた
め複数のｐｉｎ接合を積層した構造が採用されるが、例
えば３層構造の場合は第３図に示す如（に構成されてい
る。第３図は従来の素子の断面構造図であり、ガラス製
の基板４１上に透明電極４２を積層形成した後、例えば
プラズマＣｖＤ法等を用いてこの透明電極４２上にシリ
コンカーバイドを用いたｐ型非晶質半導体層４３、シリ
コンを用いたｎ型非晶質半導体層４４及びｎ型非晶質半
導体層４５をこの順序で３回反復してｐ型、ｉ型、ｎ型
の非晶質半導体層４６．４７．４８及び４９．５０．５
１を積層形成し、最後にｎ型非晶質半導体層５１上にＡ
Ｉ製の裏面電極５２を積層形成しである。
め複数のｐｉｎ接合を積層した構造が採用されるが、例
えば３層構造の場合は第３図に示す如（に構成されてい
る。第３図は従来の素子の断面構造図であり、ガラス製
の基板４１上に透明電極４２を積層形成した後、例えば
プラズマＣｖＤ法等を用いてこの透明電極４２上にシリ
コンカーバイドを用いたｐ型非晶質半導体層４３、シリ
コンを用いたｎ型非晶質半導体層４４及びｎ型非晶質半
導体層４５をこの順序で３回反復してｐ型、ｉ型、ｎ型
の非晶質半導体層４６．４７．４８及び４９．５０．５
１を積層形成し、最後にｎ型非晶質半導体層５１上にＡ
Ｉ製の裏面電極５２を積層形成しである。
ガラス製の基板４１を通して入射せしめた光のうち短波
長光は受光側に近いｎ型非晶質半導体層４４にて、また
中、長波長光は受光側から遠く位置するシリコンゲルマ
ニウム等を材料にして形成されたｎ型非晶質半導体層４
７．５０にて吸収せしめ、生起された光起電力は透明電
極４２、裏面電極５２を通じて外部に取り出されるよう
になっている。
長光は受光側に近いｎ型非晶質半導体層４４にて、また
中、長波長光は受光側から遠く位置するシリコンゲルマ
ニウム等を材料にして形成されたｎ型非晶質半導体層４
７．５０にて吸収せしめ、生起された光起電力は透明電
極４２、裏面電極５２を通じて外部に取り出されるよう
になっている。
ところで上述した如き従来の素子にあっては、相隣する
ｐ型非晶質半導体層とｎ型非晶質半導体層との接合部に
おいて夫々の構成元素であるボロン、リンが例えば熱に
よって相互に拡散し光起電力特性が悪化するという問題
があった。
ｐ型非晶質半導体層とｎ型非晶質半導体層との接合部に
おいて夫々の構成元素であるボロン、リンが例えば熱に
よって相互に拡散し光起電力特性が悪化するという問題
があった。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは相隣して位置するｐｉｎ接合間に形
成されるｐ型非晶質半導体層とｎ型卵晶質半導体層との
間にｐ型金属酸化物と、ｎ型金属酸化物とを、介装する
ことによって熱影響下でも相互拡散を効果的に抑制し、
光起電力特性の悪化を防止し得ることは勿論、内部電界
強度を大きくできることから光起電力特性の大幅な向上
を図り得るようにした光起電力素子を提供するにある。
目的とするところは相隣して位置するｐｉｎ接合間に形
成されるｐ型非晶質半導体層とｎ型卵晶質半導体層との
間にｐ型金属酸化物と、ｎ型金属酸化物とを、介装する
ことによって熱影響下でも相互拡散を効果的に抑制し、
光起電力特性の悪化を防止し得ることは勿論、内部電界
強度を大きくできることから光起電力特性の大幅な向上
を図り得るようにした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、複数のｐｉｎ接合を積層
した構造を有する光起電力素子において、相隣するｐｉ
ｎ接合同士の間のｐ型半導体層とｎ型半導体層との間に
ｐ型金属酸化物層とｎ型金属酸化物層とを積層形成した
ことを特徴とする。
した構造を有する光起電力素子において、相隣するｐｉ
ｎ接合同士の間のｐ型半導体層とｎ型半導体層との間に
ｐ型金属酸化物層とｎ型金属酸化物層とを積層形成した
ことを特徴とする。
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はガラス製
の基板、２は酸化錫製の透明電極を示している。透明電
極２上には、ｎ型非晶質半導体層３、ｉ型非晶質半導体
Ｎ４、ｎ型非晶質半導体層５をこの順序で積層形成し、
このｎ型非晶質半導体層５上にｎ型金属酸化物６．
ｐ型金属酸化物屓７をこの順序で積層介在させたあと、
前記と同様にｎ型非晶質半導体層８．ｉ型非晶質半導体
層９．ｎ型非晶質半導体層１０をこの順序で積層形成し
、ｎ型非晶質半導体層ｌＯ上にｎ型金属酸化物１１．ｐ
型金属酸化物１２を介在させたあと再びこの上にｎ型非
晶質半導体層１３．ｉ型非晶質半導体層１４．ｎ型非晶
質半導体層１５を１１１層形成し、このｎ型非晶質半導
体層１５の表面にＡｆ製の裏面電極１６を積層形成して
構成されている。
明する。第１図は本発明に係る光起電力素子（以下本発
明素子という）の断面構造図であり、図中１はガラス製
の基板、２は酸化錫製の透明電極を示している。透明電
極２上には、ｎ型非晶質半導体層３、ｉ型非晶質半導体
Ｎ４、ｎ型非晶質半導体層５をこの順序で積層形成し、
このｎ型非晶質半導体層５上にｎ型金属酸化物６．
ｐ型金属酸化物屓７をこの順序で積層介在させたあと、
前記と同様にｎ型非晶質半導体層８．ｉ型非晶質半導体
層９．ｎ型非晶質半導体層１０をこの順序で積層形成し
、ｎ型非晶質半導体層ｌＯ上にｎ型金属酸化物１１．ｐ
型金属酸化物１２を介在させたあと再びこの上にｎ型非
晶質半導体層１３．ｉ型非晶質半導体層１４．ｎ型非晶
質半導体層１５を１１１層形成し、このｎ型非晶質半導
体層１５の表面にＡｆ製の裏面電極１６を積層形成して
構成されている。
各ｐ型半導体層３，８．１３はホウ素をドープした非晶
質シリコンカーバイドを用いて形成され、また各ｎ型半
導体層５．１０．１５はリンをドープした非晶質シリコ
ンを用いて形成されている。そしてｎ型半導体層４．
９．１４のうち、受光側から最も離れて位置するｉ型半
導体層１４はシリコンゲルマニウムを用いて、また他の
ｎ型半導体層４．９はいずれも非晶質シリコンにて構成
されている。
質シリコンカーバイドを用いて形成され、また各ｎ型半
導体層５．１０．１５はリンをドープした非晶質シリコ
ンを用いて形成されている。そしてｎ型半導体層４．
９．１４のうち、受光側から最も離れて位置するｉ型半
導体層１４はシリコンゲルマニウムを用いて、また他の
ｎ型半導体層４．９はいずれも非晶質シリコンにて構成
されている。
そしてｐ型金属酸化物層７．１２はｐ型の酸化イリジウ
ム、酸化ルビジウム、酸化ロジウム等が、またｎ型金尿
酸化物Ｊ’ｉ＃６．１１はｎ型の酸化タングステン、酸
化モリブデン、酸化バナジウム、酸化チタン等が夫々適
宜に採択される。
ム、酸化ルビジウム、酸化ロジウム等が、またｎ型金尿
酸化物Ｊ’ｉ＃６．１１はｎ型の酸化タングステン、酸
化モリブデン、酸化バナジウム、酸化チタン等が夫々適
宜に採択される。
なお上述した各々の形成方法としては、例えばｐｉｎ接
合を構成する各ｐ型、ｉ型、ｎ型の非晶質半導体層はプ
ラズマＣｖＤ法等によって、またｐ型。
合を構成する各ｐ型、ｉ型、ｎ型の非晶質半導体層はプ
ラズマＣｖＤ法等によって、またｐ型。
ｎ型の金属酸化物ｉｉ６． ７．１１．１２は２極スバ
フタ法、蒸着法等によって、更に酸化錫製の透明電極２
は熱ＣＶＤ法等によって形成されるが、従来知られた方
法を適宜採択してよいことは勿論である。
フタ法、蒸着法等によって、更に酸化錫製の透明電極２
は熱ＣＶＤ法等によって形成されるが、従来知られた方
法を適宜採択してよいことは勿論である。
これら各ｐ＋Ｉ＋ｎ型非晶質半非晶質半導体層５゜８、
９．１０，１３，１４．１５の反応条件は表１に、ま
たｐ、ｎ型金属酸化物層６． ７．１１．１２の反応条
件は表２に夫々その一例を示しである。
９．１０，１３，１４．１５の反応条件は表１に、ま
たｐ、ｎ型金属酸化物層６． ７．１１．１２の反応条
件は表２に夫々その一例を示しである。
第２図は第１図に示した如き本発明素子と第３図に示し
た如き従来素子との熱劣化の比較試験結果を示すグラフ
であり、横軸に時間（時）を、また縦軸に規格化した変
換効率をとって示しである。
た如き従来素子との熱劣化の比較試験結果を示すグラフ
であり、横軸に時間（時）を、また縦軸に規格化した変
換効率をとって示しである。
グラフ中実線は本発明素子の、また破線は従来素子の結
果である。このグラフから明らかなように本発明素子の
熱劣化は従来素子に比較して格段に抑制さていることが
解る。
果である。このグラフから明らかなように本発明素子の
熱劣化は従来素子に比較して格段に抑制さていることが
解る。
表３は本発明素子と従来素子との光起電力特性の比較試
験結果を示している。
験結果を示している。
表 ３
この表３から明らかなように本発明素子は短絡電流を除
いて開放電圧１曲線因子、変換効率のいずれについても
従来素子をうわ回っていることが解る。
いて開放電圧１曲線因子、変換効率のいずれについても
従来素子をうわ回っていることが解る。
以上の如く本発明素子にあっては、相隣するｐｉｎ接合
同士の間のｐ型半導体層とｎ型半導体層との間にｐ型、
ｎ型の各金属酸化物層を積層存在させたから相互の構成
元素が相隣する他の層に相互拡散するのを効果的に抑制
出来、また内部電界強度を大きくできるために、光起電
力特性が向上し、また同時に熱による拡散の抑制効果も
大きいために熱劣化も効果的に防止出来るなど本発明は
優れた効果を奏するものである。
同士の間のｐ型半導体層とｎ型半導体層との間にｐ型、
ｎ型の各金属酸化物層を積層存在させたから相互の構成
元素が相隣する他の層に相互拡散するのを効果的に抑制
出来、また内部電界強度を大きくできるために、光起電
力特性が向上し、また同時に熱による拡散の抑制効果も
大きいために熱劣化も効果的に防止出来るなど本発明は
優れた効果を奏するものである。
のＷＪ単な説明
４よ本発明素子の断面構造図、第２図は本と従来素子と
の比較試験結果を示すグラスは従来素子の断面構造図で
ある。
の比較試験結果を示すグラスは従来素子の断面構造図で
ある。
反 ２・・・透明電極 ３・・・ｐ型非晶質半導体層
４・・・ｉ型非晶質半導体屓 ５・・・ｎ型非晶質半導
体層 ６・・・ｎ型金Ｕ酸化物 ７・・・ｐ型金ｇＳ酸
化物Ｎ ８・・・ｐ型非晶質半導体層 ９・・・ｉ型非
晶質半導体層 １０・・・ｎ型非晶質半導体層 １１・
・・ｎ型金属酸化物Ｎ １２・・・ｐ型金属酸化物層
１３・・・ｐ型非晶質半導体層 １４・・・ｉ型非晶
質半導体層 １５・・・ｎ型非晶質半導体層 １６・・
・裏面電極時 許 出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 大 筒 １ 回 第 ３ 口 第 ２ 図
４・・・ｉ型非晶質半導体屓 ５・・・ｎ型非晶質半導
体層 ６・・・ｎ型金Ｕ酸化物 ７・・・ｐ型金ｇＳ酸
化物Ｎ ８・・・ｐ型非晶質半導体層 ９・・・ｉ型非
晶質半導体層 １０・・・ｎ型非晶質半導体層 １１・
・・ｎ型金属酸化物Ｎ １２・・・ｐ型金属酸化物層
１３・・・ｐ型非晶質半導体層 １４・・・ｉ型非晶
質半導体層 １５・・・ｎ型非晶質半導体層 １６・・
・裏面電極時 許 出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 大 筒 １ 回 第 ３ 口 第 ２ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数のｐｉｎ接合を積層した構造を有する光起電力
素子において、相隣するｐｉｎ接合同士の間のｐ型半導
体層とｎ型半導体層との間にｐ型金属酸化物層とｎ型金
属酸化物層とを積層形成したことを特徴とする光起電力
素子。 ２、前記ｐ型金属酸化物層はｐ型白金属酸化物層である
特許請求の範囲第１項記載の光起電力素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60168710A JPS6229180A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 光起電力素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60168710A JPS6229180A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 光起電力素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6229180A true JPS6229180A (ja) | 1987-02-07 |
| JPH0544836B2 JPH0544836B2 (ja) | 1993-07-07 |
Family
ID=15873012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60168710A Granted JPS6229180A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 光起電力素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6229180A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63503103A (ja) * | 1985-09-30 | 1988-11-10 | 鐘淵化学工業株式会社 | マルチジャンクション型半導体デバイス |
| US20090314337A1 (en) * | 2008-06-19 | 2009-12-24 | Lee Czang-Ho | Photovoltaic devices |
| JP2010245192A (ja) * | 2009-04-02 | 2010-10-28 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
| JP2016106440A (ja) * | 2016-03-23 | 2016-06-16 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 光電変換装置の作製方法 |
-
1985
- 1985-07-30 JP JP60168710A patent/JPS6229180A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63503103A (ja) * | 1985-09-30 | 1988-11-10 | 鐘淵化学工業株式会社 | マルチジャンクション型半導体デバイス |
| US20090314337A1 (en) * | 2008-06-19 | 2009-12-24 | Lee Czang-Ho | Photovoltaic devices |
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