JPS629239B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS629239B2 JPS629239B2 JP57011747A JP1174782A JPS629239B2 JP S629239 B2 JPS629239 B2 JP S629239B2 JP 57011747 A JP57011747 A JP 57011747A JP 1174782 A JP1174782 A JP 1174782A JP S629239 B2 JPS629239 B2 JP S629239B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- selenium
- layer
- photovoltaic cell
- film
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/10—Semiconductor bodies
- H10F77/12—Active materials
- H10F77/121—Active materials comprising only selenium or only tellurium
-
- 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
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は第族元素であるセレンを母材料とし
て使用した光電池に関する。
て使用した光電池に関する。
従来、セレン光電池は光電変換素子としてセン
サ素子の一翼を担つて来たが、そのエネルギー変
換効率が低いことから、安価で信頼性が高いにも
かかわらず応用分野が自から限られていた。変換
効率が低くなる原因は、光電池の母材である結晶
化セレン膜および使用電極材料の低い導電率に起
因する光電池内部の直列抵抗の増大によることは
明らかであつた。直列抵抗を減少させる最も簡単
で、しかも確実な手段は光電池の基板上に形成す
る結晶化セレン膜の膜厚を薄くすることである。
基板上に真空蒸着法等によつて成膜された時点で
のセレン膜は非晶質であり、薄膜化することは可
能であるが、セレンの導電率を５〜６桁上昇させ
る目的で熱処理により結晶化させる際に、基板か
らセレンが剥離もしくは不連続になり、技術的に
安定に光電池が作製できる結晶化したセレン薄膜
を形成することができなかつた。
サ素子の一翼を担つて来たが、そのエネルギー変
換効率が低いことから、安価で信頼性が高いにも
かかわらず応用分野が自から限られていた。変換
効率が低くなる原因は、光電池の母材である結晶
化セレン膜および使用電極材料の低い導電率に起
因する光電池内部の直列抵抗の増大によることは
明らかであつた。直列抵抗を減少させる最も簡単
で、しかも確実な手段は光電池の基板上に形成す
る結晶化セレン膜の膜厚を薄くすることである。
基板上に真空蒸着法等によつて成膜された時点で
のセレン膜は非晶質であり、薄膜化することは可
能であるが、セレンの導電率を５〜６桁上昇させ
る目的で熱処理により結晶化させる際に、基板か
らセレンが剥離もしくは不連続になり、技術的に
安定に光電池が作製できる結晶化したセレン薄膜
を形成することができなかつた。
本発明は高導電率、高透過率をもつ基板を一方
の電極材料として用い、その上に結晶化セレン薄
膜を技術的に安定に形成し、これを利用して新し
い構造をもつ高効率のセレン光電池を提供するこ
とを目的とするものである。本発明により、高効
率セレン光電池が従来利用できない分野にも、セ
ンサならびにエネルギー変換素子として提供する
ことができ、更に、豊富に存在するセレン物質の
有効利用を拡大することができる。
の電極材料として用い、その上に結晶化セレン薄
膜を技術的に安定に形成し、これを利用して新し
い構造をもつ高効率のセレン光電池を提供するこ
とを目的とするものである。本発明により、高効
率セレン光電池が従来利用できない分野にも、セ
ンサならびにエネルギー変換素子として提供する
ことができ、更に、豊富に存在するセレン物質の
有効利用を拡大することができる。
以下本発明の実施例について詳述し、併せてそ
の光電特性を説明する。
の光電特性を説明する。
本発明による高効率のセレン光電池の構造例を
第１図に示している。この実施例に用いられたセ
レン層１は、高導電率及び高光透過率を有する材
料層２を被着した透明材料としてのガラス基板３
の光入射面と反対側に位置するその材料層２側の
表面に真空蒸着された。セレン層１は160℃乃至
200℃の温度で熱処理され、アモルフアスから結
晶に変換された。通常のセレン光電池では、電力
出力に寄与するセレン層の厚みは数十μｍ程度で
ある。第１図に示されたセレン光電池では、セレ
ン層１の厚みは２乃至５μｍであり、代表例とし
ては４μｍである。このような薄層は、光電池の
直列抵抗を低くするために必要である。さらに、
ある金属又は半導体の超薄膜（厚さは100Å程
度）４がセレン層１の導電性を改善するために光
透過性基板２，３上に真空蒸着又はスパツタリン
グで被着されている。セレン層１の背面へのオー
ミツク電極６の設置は、高仕事関数金属を用いて
行なわれている。電極６と高光透過率を有する材
料層２とには外部導線５ａ，５ｂがそれぞれ接続
されている。
第１図に示している。この実施例に用いられたセ
レン層１は、高導電率及び高光透過率を有する材
料層２を被着した透明材料としてのガラス基板３
の光入射面と反対側に位置するその材料層２側の
表面に真空蒸着された。セレン層１は160℃乃至
200℃の温度で熱処理され、アモルフアスから結
晶に変換された。通常のセレン光電池では、電力
出力に寄与するセレン層の厚みは数十μｍ程度で
ある。第１図に示されたセレン光電池では、セレ
ン層１の厚みは２乃至５μｍであり、代表例とし
ては４μｍである。このような薄層は、光電池の
直列抵抗を低くするために必要である。さらに、
ある金属又は半導体の超薄膜（厚さは100Å程
度）４がセレン層１の導電性を改善するために光
透過性基板２，３上に真空蒸着又はスパツタリン
グで被着されている。セレン層１の背面へのオー
ミツク電極６の設置は、高仕事関数金属を用いて
行なわれている。電極６と高光透過率を有する材
料層２とには外部導線５ａ，５ｂがそれぞれ接続
されている。
第２図は、太陽光シミユレータによるAM１の
入射光における本発明のセレン光電池の電流
（Ｉ）―電圧（Ｖ）特性を示している。開放端電
圧、閉路短絡光電流密度、及び曲線因子（F.F）
は、それぞれ、0.4〜0.5V，９―10mA／cm2、0.4
〜0.5であつた。平均変換効率は反射防止膜なし
で2.5％であつた。AM１効率は従来の光電池に比
べて十倍程度改善された。本発明により、セレン
が所望の効率を有する太陽電池に用いられて成功
を収めたことになるが、その効率改善の主要な理
由は、セレン層の厚み及び光透過膜に起因する直
列抵抗の減少及び対向電極６におけるミラー効果
に基づく光電流の増加である。
入射光における本発明のセレン光電池の電流
（Ｉ）―電圧（Ｖ）特性を示している。開放端電
圧、閉路短絡光電流密度、及び曲線因子（F.F）
は、それぞれ、0.4〜0.5V，９―10mA／cm2、0.4
〜0.5であつた。平均変換効率は反射防止膜なし
で2.5％であつた。AM１効率は従来の光電池に比
べて十倍程度改善された。本発明により、セレン
が所望の効率を有する太陽電池に用いられて成功
を収めたことになるが、その効率改善の主要な理
由は、セレン層の厚み及び光透過膜に起因する直
列抵抗の減少及び対向電極６におけるミラー効果
に基づく光電流の増加である。
第３図は、この光電池の暗時におけるＩ―Ｖ特
性の１例を示す。白丸は順方向特性を示し、黒丸
は逆方向特性である。順方向において、理想ダイ
オードからのずれを示すｎ値は0.3V〜0.5V間で
約1.7である。このｎ値は、セレン層内の粒界に
おけるキヤリヤの再結合によるものと思われる。
性の１例を示す。白丸は順方向特性を示し、黒丸
は逆方向特性である。順方向において、理想ダイ
オードからのずれを示すｎ値は0.3V〜0.5V間で
約1.7である。このｎ値は、セレン層内の粒界に
おけるキヤリヤの再結合によるものと思われる。
セレン材料を用いる利点は、大面積光電池を容
易に製造できることである。また、セレン膜の作
成及び膜質の改善によつて効果は４％近くまで到
達するものと思われる。
易に製造できることである。また、セレン膜の作
成及び膜質の改善によつて効果は４％近くまで到
達するものと思われる。
なお、従来のセレン光電池は照度1000ルツク
ス、負荷抵抗1KΩ、繰り返し周波数100Hzにおけ
る応答時間τr，τdが第４図に示すように遅い欠
点があつたが、本発明のセレン光電池では同じ測
定条件で第５図に示すように応答時間τr，τdが
約1/2となつて、シリコン光電池と同等になつ
た。光センサー又は光と電気信号との変換に利用
される可能性を示している。
ス、負荷抵抗1KΩ、繰り返し周波数100Hzにおけ
る応答時間τr，τdが第４図に示すように遅い欠
点があつたが、本発明のセレン光電池では同じ測
定条件で第５図に示すように応答時間τr，τdが
約1/2となつて、シリコン光電池と同等になつ
た。光センサー又は光と電気信号との変換に利用
される可能性を示している。
さらに、前記のように、セレンを蒸着する代り
に、セレンをいれるつぼ並びにセレンの表面を所
要の温度以下に保てばスパツタリングによつてセ
レン層を作ることができる。この場合には、形成
されるセレン層が順次に結晶化されるので、160
℃〜200℃の熱処理による結晶化を省くことが出
来て製造工程が簡易になる利点がある。
に、セレンをいれるつぼ並びにセレンの表面を所
要の温度以下に保てばスパツタリングによつてセ
レン層を作ることができる。この場合には、形成
されるセレン層が順次に結晶化されるので、160
℃〜200℃の熱処理による結晶化を省くことが出
来て製造工程が簡易になる利点がある。
第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２
図及び第３図、第４図及び第５図は従来及び本発
明によるセレン光電池に特性例を示す特性図及び
波形図である。 １…セレン結晶膜、２…透明導電層（電極）、
３…ガラス基板、４…金属又は半導体薄膜、５
ａ，５ｂ…外部導線、６…高仕事関数金属層（電
極）。
図及び第３図、第４図及び第５図は従来及び本発
明によるセレン光電池に特性例を示す特性図及び
波形図である。 １…セレン結晶膜、２…透明導電層（電極）、
３…ガラス基板、４…金属又は半導体薄膜、５
ａ，５ｂ…外部導線、６…高仕事関数金属層（電
極）。
Claims (1)
- １ 光入射をする透明材料の基板と、該基板上に
形成された透明導電層と、該透明導電層上に形成
された金属または半導体薄膜と、該金属又は半導
体薄膜上に形成されたセレン結晶膜と、該セレン
結晶膜上に形成された高仕事関数金属層と、前記
透明導電層と前記高仕事関数金属層とにそれぞれ
設けられた外部導線対とを備えたセレン光電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57011747A JPS58130578A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | セレン光電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57011747A JPS58130578A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | セレン光電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58130578A JPS58130578A (ja) | 1983-08-04 |
| JPS629239B2 true JPS629239B2 (ja) | 1987-02-27 |
Family
ID=11786607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57011747A Granted JPS58130578A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | セレン光電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58130578A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2568998B2 (ja) * | 1985-03-30 | 1997-01-08 | 株式会社 モリリカ | セレンフォトダイオ−ド、およびその製造方法 |
| JPS61226975A (ja) * | 1985-03-30 | 1986-10-08 | Moririka:Kk | フルカラ−センサ |
| US5101255A (en) * | 1987-01-14 | 1992-03-31 | Sachio Ishioka | Amorphous photoelectric conversion device with avalanche |
| JP2014216502A (ja) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | 日本放送協会 | 光電変換素子及びその製造方法 |
-
1982
- 1982-01-29 JP JP57011747A patent/JPS58130578A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58130578A (ja) | 1983-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8907206B2 (en) | Multi-junction solar cell devices | |
| US20050056312A1 (en) | Bifacial structure for tandem solar cells | |
| US20170263792A1 (en) | Solar cells provided with color modulation and method for fabricating the same | |
| JPH0563953B2 (ja) | ||
| KR101497955B1 (ko) | 광투과 후면전극과 이를 이용한 태양전지 및 이들의 제조방법 | |
| JP3078936B2 (ja) | 太陽電池 | |
| JPS62209872A (ja) | 光電変換素子 | |
| US4360702A (en) | Copper oxide/N-silicon heterojunction photovoltaic device | |
| JP2001053329A (ja) | ｐｉｎ型光電変換素子 | |
| US3982260A (en) | Light sensitive electronic devices | |
| JPS629239B2 (ja) | ||
| US4101341A (en) | CdSe-SnSe photovoltaic cell | |
| WO2004084282A1 (en) | Bifacial structure for tandem solar cell formed with amorphous semiconductor materials | |
| JPH0434832B2 (ja) | ||
| JP2669834B2 (ja) | 積層型光起電力装置 | |
| JPS57157578A (en) | Active crystalline silicon thin film photovoltaic element | |
| JP2568998B2 (ja) | セレンフォトダイオ−ド、およびその製造方法 | |
| Williams | Gold in solar cells: A review of current work | |
| JPS6135569A (ja) | 光起電力装置 | |
| JPS59152675A (ja) | アモルフアスシリコン光起電力素子 | |
| JPH06283738A (ja) | 光起電力装置 | |
| TWI407572B (zh) | 太陽能電池組件 | |
| JPH11298021A (ja) | 光起電力素子用基板、これを用いた光起電力素子及び集積型光起電力素子並びに集積型光起電力素子の製造方法 | |
| JPH0216776A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| CA1077605A (en) | Photovoltaic cell of n-cdse and p-snse |