JPS6273782A - 非晶質半導体太陽電池 - Google Patents

非晶質半導体太陽電池

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JPS6273782A
JPS6273782A JP60214226A JP21422685A JPS6273782A JP S6273782 A JPS6273782 A JP S6273782A JP 60214226 A JP60214226 A JP 60214226A JP 21422685 A JP21422685 A JP 21422685A JP S6273782 A JPS6273782 A JP S6273782A
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solar cell
film
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Toshio Mishiyuku
俊雄 三宿
Yukiko Fujimaki
藤巻 ゆき子
Hideyo Iida
英世 飯田
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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1884Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO
    • YGENERAL 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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    • Y02EREDUCTION 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ソーダライムガラス基板の上に設けられた
非晶質半導体太陽電池に関する。
〔従来の技術〕
非晶質半導体太陽電池は、第3図で示されたように、ソ
ーダライムガラス基板lの表面を。
1000人程度0厚さの5io21!Iからなるコーテ
イング膜2で覆った後、この上に透明電極3゜P型、■
型、N型の非晶質半導体層4及び背面電極5を順次設け
て作られている。例えば、上記コーテイング膜2の上に
SnO2膜からなる透明電極3.非晶質シリコン層から
なる非晶質半導体層4及びアルミニウム膜からなる背面
電極5を順次設けて作られた太陽電池にあって。
透明電極3の厚みが0.4μm前後の場合8同電極3の
比抵抗は6 X 10−’ 〜5 X 10−3ΩC1
波長550nmにおける光の透過率は、80〜90%で
あり。
初期変換効率は8%前後である。
〔考案が解決しようとする問題点〕
上記非晶質半導体太陽電池において、ソーダライムガラ
ス基板1の表面にコーティング膜2を施さず、直に透明
電極3を設けた場合、透明電極3の抵抗値が高くなり、
その光の透過率が低下する。また、これに伴って太陽電
池の変換効率も低下する。
例えば、ソーダライムガラス基板1の上に。
直に透明電極3.非晶質半導体層4及び背面電極5を設
けて作られた上記と同様の太陽電池の場合、透明電極3
の比抵抗は、5X10−3Ω口以上となり、光の透過率
も、上記のものに比べて5〜10%低くなる。
この発明は、従来の非晶質半導体太陽電池における上記
の問題点を解決するためなされたもので、ソーダライム
ガラス基板1の表面にコーテイング膜を施さず、同基板
1の上に直に透明電極3を設けて構成された非晶質半導
体太陽電池について、従来のものと同等の特性が得られ
るようにすることを目的とする。
〔問題を解決するための手段〕
以下、この発明の構成を第1図の符号を引用しながら説
明すると、この発明による非晶質半導体太陽電池は、ソ
ーダライムガラス埃板11の表面に5i02膜等のコー
テイング膜を施すことなく、その上に直に透明電極13
を設け、この上に非晶質半導体層14及び背面電極15
を設けて構成されたものである。そして上記透明電極1
3は、Srxに対してFが1〜3 at、%含りされた
SnO2膜13aと、Snに対してSb、Pの少なくと
も一方が1〜3 at、%含有されたS n 02膜1
3bとからなるからなる。
〔実 施 例〕
次にこの発明の実施例;5こついて説明・rる。
(実施例工) 水150ccに、エチルアルコールを10cc、  S
 rlCla  ・5H20を25g及びNH4Fを5
.29g溶解した原料液と、水1.50ccに、エチル
アルコールを10cc、  SnCIa  ・5H20
を25〔1SbC13を0.32 g及びHCIを2c
e溶P!?、I−、た原料液を作った。ソーダライムガ
ラス基板11をホットプレート上で420℃に加熱した
ま−1この片面に前者の原料液をスプレーし、Snに利
してFが約2 at、%含まれた厚み約0.1μmのS
nO2被H’JL3aを設けた。続いて、このSnO2
被膜13aの上から後者の原料液をスプレーし、Snに
対してsbが約1 at、%含まれた厚み約0.3μI
のSnO2被膜13bを設けた。
こうして設けられたSnO2被膜13aと同13bから
なる透明電極の厚みは0.4μ−であり。
そのシート抵抗は、25Ω/口、波長550nmにおけ
る光の平均透過率は、 87.6%であった。
なお、シート抵抗は、4端子法により、透明電極13の
上の2点間に一定電流を長し、その間の一定区間(距離
0.5mm)での電圧降下値をもとに求めた。また、光
の平均透過率は2次の方法で求めた。まず、透明電極1
3が設けられたソーダライムガラス基板11と、透明電
極13が設けられてない同じ厚みの基準となるガラス板
とに光を通過させ、光の波長を変えながら2通過光の光
量の比を求め、これから第2図のようなグラフを描く。
次に、このグラフから1点線で示されたような最大透過
率と最小透過率の曲線を求め、これらの曲線から、光の
gll 550nm4こおける最大透過率Tmaxと最
小透過率T tn i nを求める。そして、これらの
中間値を平均透過率として算出した。
さらに、上記透明電極13の上に、非晶質半導体層14
として、それぞれ厚み120人、 5000人。
300人のP型、■型、N型からなる非晶質シリコン層
を設けた。続いて、この上に゛アルーニウムを真空蒸着
して背面電極15を設け1面相0.16CrAの非晶質
シリコン太陽電池を構成!、、、、 f、。
この太陽電池の初期変換効率は1(61%で、え)った
(実施例2) 水150cc、に、エチルアルコール$?10cc、5
nC1,・5H20を25g及ll′:さ1HaFを2
゜64に11溶解した原料液と、水1.50c、c、!
ご、1千ルアルーゴールを10cc、5nC1a  ・
5820を25p。
5bC13を0.64 g及びHCIを2 Cc 1%
 1%今゛(8,ゾJ。
原料液を使用し、上記実施例と同様6、:: 1.、、
−t、−、・・−ダライムガラス基板11の13;’、
+  S n (q、、一対シテFが約1  at、%
含まれた厚み約0.1μmのSnO2被膜13aと、S
nに対してsbが約2 at。
%含まれた厚み約0.3μmのSnO2被膜13bとか
らなる厚み0.4μmの透明電極13を作った。
さらに、この上に上記実施例と同様の非晶質半導体層1
4と背面電極15を設け、非晶質シリコン太陽電池を作
った。
この実施例において、透明電極13のシート抵抗は、3
2Ω/口、その平均透過率は、 85.0%であった。
また、太陽電池の初期変換効率は、8.1%であった。
(実施例3) 水150ccに、エチルアルコールを10cc、  S
 nCI a  ・5H20を25g及びNHA Fを
7.59g熔解した原料液と、水150ccに1エチル
アルコールを10cc+  5nC1j ・5H20を
25g。
5bC13を0.96g及びHCIを2cc溶解した原
料液を使用し、上記実施例と同様にして、ソーダライム
ガラス基板11の上に、Snに対してFが約3at、%
含まれた厚み約0.1μmのSnO2被膜13aと、3
nに対してsbが約3 at。
%含まれた厚み約0.3μmのSnO2被膜13bとか
らなる厚み0.4μmの透明電極13を作った。
さらに、この上に上記実施例と同様の非晶質半導体N1
4と背面電極15を設げ、非晶質シリコン太陽電池を作
った。
この実施例において、透明電極13のシート抵抗は、2
0Ω/口、その平均透過率は、 84.5%であった。
また、太陽電池の初期変換効率は、8.2%であった。
(実施例4) 水150ccに、エチルアルコールを10cc、SnC
1a  ・5H20を25g及びNH4Fを5.29g
溶解した原料液と、水150ccに、エチルアルコール
を10cc、  5nC1,a  ・5H20を25g
及びPCl5を1.3g溶解した原料液を使用し、上記
実施例と同様にして、ソーダライムガラス基板11の上
に、3nに対してFが約2 at、%含まれた厚み約0
.1μn+のSnO2被膜13aと。
Snに対してPが約2.5 at、%含まれた厚み約0
.3μmのSnO2被膜13bとからなる厚み0.4μ
mの透明電極13を作った。さらに、この上に上記実施
例と同様の非晶質半導体層14と背面電極15を設け、
非晶質シリコン太陽電池を作った。
この実施例において、透明電極13のシート抵抗は、2
6Ω/口、その平均透過率は、 85.0%であった。
また、太陽電池の初期変換効率は、8.1%であ、った
(実施例5) 水150ccに、エチルアルコールを10cc、  S
 nC1a  ・5H20を25g及びNH4Fを5.
29g溶解した原料液と、水150ccに、エチルアル
コールを1.0cc、  SnC14・5H20を25
g及びPCI5を0.52g熔解した原料液を使用し、
上記実施例と同様にシ2.て、ソーダライムガラス基板
11のとに、Snに対してFが約2 at、%含まれた
厚力約0.1μmのS n O2被151i13aと。
Snに対して■)が約1 st、%含まれた厚み約0.
3μmのSnO2被股13bとからなる厚み0.4μl
の透明電極工3を作った。さらに、この上に上記実施例
と同様の非晶質半導体N14と背面型&15を設け、非
晶質シリコン太陽電池を作った。
この実施例において、透明電極13のシート抵抗は、2
9Ω/口、その平均透過率は、 87.0%であった。
また、太陽電池の初期変換効率は、8.0%であった。
(実施例6) 水150ccに、エチルアルコールを10ee、SnC
l 4  ・5H20を25g及びNHaFを2.64
 g溶解した原料液と、水150ccに、エチルアルコ
ールを10cc、  SnCla  ・5H20を25
g及びP C15を0.52g溶解した原料液を使用し
、上記実施例と同様にして、ソーダライムガラス基板1
1の上に、3nに対してFが約1  at、%含まれた
厚み約0.1μmのSnO2被膜13aと。
Snに対してPが約1  at、%含まれた厚み約0.
3μmのSnO2被膜13bとからなる厚み0.4μm
の透明電極13を作った。さらに、この上に上記実施例
と同様の非晶質半導体層14と背面電極15を設け、非
晶質シリコン太陽電池を作った。
この実施例において、透明電極13のシート抵抗は、3
8Ω/口、その平均透過率は、 88.0%であった。
また、太陽電池の初期変換効率は、8.0%であった。
(実施例7) 水150ccに、エチルアルコールを10cc、3HC
I 4  ・5H20を25g、NHa Fを2.65
g。
5bC1,を0.48g及びMCIを2cc溶解した原
料液と、水150ccに、エチルアルコールを10cc
、5nC1a  ・5H20を25g、5bC13を0
.64 g及びHCIを2cc溶解した原料液を使用し
、上記実施例と同様にして、ソーダライムガラス基板1
1の上に+Snに対してFが約1st、%、sbが約3
 at、%含まれた厚み約o、ipmのSnO2被膜1
3aと、Snに対してsbが約2 at、%含まれた厚
み約0.3μmのSnO2被膜13bとからなる厚み0
.4μmの透明電極13を作った。さらに、この上に上
記実施例と同様の非晶質半導体層14と背面電極15を
設け、非晶質シリコン太陽電池を作った。
この実施例において、透明電極13のシーI−抵抗は、
34Ω/口、その平均透過率は、84.5%であった。
また、太陽電池の初期変換効率は、8.2%であった。
(実施例8) 水150ccに、エチルアルコールを1Qcc、SnC
1a  ・5H20を25g、NHa Fを5.29g
及びHBrを3cc溶解した原料液と、水1.50cc
に。
エチルアルコールを10cc、  SnCla  ・5
H20を25g及びP C1,5を0.5g溶解した原
料液を使用し、上記実施例と同様にして、ソーダライム
ガラス基板11の上に、Snに対してFが約2 at、
%、Brが約0.6 at、%含まれた厚み約0、Lc
rmのSnO2被膜13aと、Snに対してPが約1 
st、%含まれた厚み約0.3μIのSnO2被膜13
bとからなる厚み0.4μmの透明電極13を作った。
さらに、この上に上記実施例さ同様の非晶質半導体理工
4と背面電極15を設け。
非晶質シリコン太陽電池を作った。
この実施例において、透明電極13のシート抵抗は、2
4Ω/口、その平均透過率は、 88.5%であった。
また、太陽電池の初期変換効率は、8.1%であった。
以上の結果をまとめると、下表の通りである。
この発明において、透明電極13に含まれるFやsbま
たはBrの含有量は、上記実施例を含む幾つかの実験等
に基づいて定められたものであるが、これら含有量が上
記のように定められた理由の概要を述べると9次の通り
である。
(1)透明電極13を構成する下層のSnO2股13a
に含まれるFが、Snに対してl at、%未満では、
透明電極13の抵抗値が高くなり、太陽電池の変換効率
が低下する。
また、Fが、Snに対して3 at、%を越えると、透
明電極13の光の透過率が低下し、やはり太陽電池の変
換効率が低下する。
(2)透明電極13を構成する上層のSnO2膜13b
に含まれるSb、Pの少なくとも一方が。
Snに対して1 at、%未満では、透明電極13の抵
抗値が高くなり、太陽電池の変換効率が低下する。
また、これらが、Snに対して3 at、%を越えると
、透明電極13の光の透過率が急激に低下し、太陽電池
の変換効率が低下する。
なお、実施例7,8のように、Fを含んだSnO2膜1
3aには、Sb、Brの少なくとも一方を含ませること
もできる。これらSb。
Brの含有量は、Snに対して0.5〜3 at、%の
範囲が適当である。
〔発明の効果〕
以上説明した通り、この発明によれば、ソーダライムガ
ラス基板11の表面に5i02膜のコーテイング膜を施
さず、この上に直に透明電極13を設けて構成されノ、
二非晶58T′平導体太陽電池において、従来課題とな
っていた。透明電極13の抵抗値の増大、透過率の低下
といった問題が解消される。これによって、ソーダラ・
イムガラス基板の表面にコーテイング膜を施す必要がな
くなるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の実施例を示す非晶質半導体太陽電
池の概念図、第2図は透明電極の光の透過率と光の波長
との関係を示すグラフ、第3図は非晶質半導体太陽電池
の従来例を示す概念図である。 1トーソーダライムガラス基板 13−透明電極13a
 、 13b −−8n O2膜 14−非晶質半導体
層15−・背面電極 発明者 三宿 俊雄 同   上  藤 巻  ゆき子 同 上 飯1)英世

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ソーダライムガラス基板11の上に、透明電極13
    、非晶質半導体層14、背面電極15が順次設けられた
    非晶質半導体太陽電池において、ソーダライムガラス基
    板11の上に直に透明電極13が設けられ、この透明電
    極13が、Snに対してFが1〜3at.%含有された
    SnO_2膜13aと、Snに対してSb、Pの少なく
    とも一方が1〜3at.%含有されたSnO_213b
    膜とからなるからなることを特徴とする非晶質半導体太
    陽電池。 2、Fを1〜3at.%含有したSnO_2膜13aが
    、Sb、Brの少なくとも一方を0.5〜3at.%含
    有している特許請求の範囲第1項記載の非晶質半導体太
    陽電池。
JP60214226A 1985-09-27 1985-09-27 非晶質半導体太陽電池 Granted JPS6273782A (ja)

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