JPS63244887A - アモルフアス太陽電池 - Google Patents
アモルフアス太陽電池Info
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- JPS63244887A JPS63244887A JP62079245A JP7924587A JPS63244887A JP S63244887 A JPS63244887 A JP S63244887A JP 62079245 A JP62079245 A JP 62079245A JP 7924587 A JP7924587 A JP 7924587A JP S63244887 A JPS63244887 A JP S63244887A
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- silicon layer
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- Pending
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- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 16
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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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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】
〈産業上の利用分野〉
本発明はｐ−１−ｎ構造を有したｐｉｎ型アモルファス
太陽電池の改良に関するものである。
太陽電池の改良に関するものである。
〈従来の技術〉
従来よυアモルファス膜で構成したｐ−１−ｎ型アモル
ファス太陽電池の開発が活発に行なわれ、実用化されて
いる。従来の典型的なｐ−ｉｎｎ型アモルファス太陽電
池、例えば第６図に示すように透明導電膜１１を有した
ガラス基板１２上にプラズマＣＶＤ法によってｐ型アモ
ルファスシリコン層１３、ｉ型アモルファスシリコン層
１４及びｎ型アモルファスシリ７７層１５をこの順に形
成し、更にｎ型アモルファスシリ７７層１５の上に金属
電極１６を形成し、ガラス基板１２側よシ入射光１７を
受けるように構成している。
ファス太陽電池の開発が活発に行なわれ、実用化されて
いる。従来の典型的なｐ−ｉｎｎ型アモルファス太陽電
池、例えば第６図に示すように透明導電膜１１を有した
ガラス基板１２上にプラズマＣＶＤ法によってｐ型アモ
ルファスシリコン層１３、ｉ型アモルファスシリコン層
１４及びｎ型アモルファスシリ７７層１５をこの順に形
成し、更にｎ型アモルファスシリ７７層１５の上に金属
電極１６を形成し、ガラス基板１２側よシ入射光１７を
受けるように構成している。
上記のような構成において、ｉ層１４に不純物を添加し
ない場合には、少しｎ型となっており、この状態を補償
して特性を向上させるために、従来は第７図に示すよう
に１層１４内にｐ型不純物であるボロンを微量に均一分
布させた９、また第８図に示すように階段分布させたシ
、更には第９図に示すようにボロン濃度のグレイデッド
、すなわち１層Ｉ４のボロン濃度がｐ ｍｌ Ｂ側で最
も高＜、ｎｆｆ１ｌＳ側で最も低くなるような傾斜分布
をさせている（例えば特開昭６１−９７８７４参照）。
ない場合には、少しｎ型となっており、この状態を補償
して特性を向上させるために、従来は第７図に示すよう
に１層１４内にｐ型不純物であるボロンを微量に均一分
布させた９、また第８図に示すように階段分布させたシ
、更には第９図に示すようにボロン濃度のグレイデッド
、すなわち１層Ｉ４のボロン濃度がｐ ｍｌ Ｂ側で最
も高＜、ｎｆｆ１ｌＳ側で最も低くなるような傾斜分布
をさせている（例えば特開昭６１−９７８７４参照）。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかし、上記した従来のｐ−１−ｎ型アモルファス太陽
電池は、光照射によって変換効率が太きく低下するとい
う問題点があった。
電池は、光照射によって変換効率が太きく低下するとい
う問題点があった。
−ｎ型アモルファス太陽電池を提供することを目的とし
ている。
ている。
く問題点を解決するための手段〉
上記の目的を達成するため、本発明はｐ−ｉ−ｎｍ造を
有したアモルファス太陽電池において、ｉ層内にｐ型不
純物をｐｉ界面に多く、ｎｉ界面に向かって少なく添加
するとともに、ｎ型不純物をｎｉ界面に多く、ｐｉ界面
に向かって少なく添加して上記ｉ層ｔｍ成するようにな
している。
有したアモルファス太陽電池において、ｉ層内にｐ型不
純物をｐｉ界面に多く、ｎｉ界面に向かって少なく添加
するとともに、ｎ型不純物をｎｉ界面に多く、ｐｉ界面
に向かって少なく添加して上記ｉ層ｔｍ成するようにな
している。
即ち、従来のｐ−１−ｎ型アモルファス太陽電池の光照
射による変換効率の低下は、光照射により発生した電子
と正孔が再結合する過程で放出するエネルギーによシ第
１０図に示すように、素子内部電界が変化し、電界が弱
い領域が生じる。光照射によシ発生した電子と正孔は、
素子内部電界が大きい場合は、電流として取り出されて
いたが、長時間の光照射によって上記のように電界が弱
い領域が生じた場合には、この領域で再結合してしまい
、変換効率が低下する。
射による変換効率の低下は、光照射により発生した電子
と正孔が再結合する過程で放出するエネルギーによシ第
１０図に示すように、素子内部電界が変化し、電界が弱
い領域が生じる。光照射によシ発生した電子と正孔は、
素子内部電界が大きい場合は、電流として取り出されて
いたが、長時間の光照射によって上記のように電界が弱
い領域が生じた場合には、この領域で再結合してしまい
、変換効率が低下する。
このため本発明は、光照射によシダングリングボンドが
発生しても素子内部電界が変化しないように、ｉ層内に
ｐ型及びｎ型不純物を分布させるようになして、光照射
による変換効率の低下を小さくするように構成している
。
発生しても素子内部電界が変化しないように、ｉ層内に
ｐ型及びｎ型不純物を分布させるようになして、光照射
による変換効率の低下を小さくするように構成している
。
く作 用〉
本発明においては、光照射により発生するダングリング
ボンドよシも、ｉ層内に分布させたｐ型およびｎ型不純
物によシ素子内部電界が決まるようになしているため、
光照射による変換効率の低下が小さくなる。
ボンドよシも、ｉ層内に分布させたｐ型およびｎ型不純
物によシ素子内部電界が決まるようになしているため、
光照射による変換効率の低下が小さくなる。
〈実施例〉
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例の構造を示す断面図であυ、
以下、その製造方法と共に説明する。
以下、その製造方法と共に説明する。
まず、透明導電膜１を持ったガラス基板２を多室型プラ
ズマＣＶＤ装置の１つのチャンバーにセットした後、Ｓ
ｉＨ４，ＣＨ４１Ｈ２及びＢ２Ｈ６の混合ガスを導入し
てプラズマ放電させることによシ、ｐ型アモルファスシ
リコン層８を形成する。
ズマＣＶＤ装置の１つのチャンバーにセットした後、Ｓ
ｉＨ４，ＣＨ４１Ｈ２及びＢ２Ｈ６の混合ガスを導入し
てプラズマ放電させることによシ、ｐ型アモルファスシ
リコン層８を形成する。
その後、基板２を他のチャンバーに移送してｉ型アモル
ファスシリコン層４を形成する。この場合、Ｓ ｉ Ｈ
４１Ｈ２ガスに対してＢ２ Ｈ６ガスの混合比率を０．
１％以下で次第に減少させると共に、ＰＨ３ガスの混合
比率を０％よ、９０．１％以下で次第に増加させてｉ型
アモルファスシリコン層４を製膜してｉ型アモルファス
シリコン層４にボロン及びリンの不純物をそれぞれ所望
の濃度分布で添加する。
ファスシリコン層４を形成する。この場合、Ｓ ｉ Ｈ
４１Ｈ２ガスに対してＢ２ Ｈ６ガスの混合比率を０．
１％以下で次第に減少させると共に、ＰＨ３ガスの混合
比率を０％よ、９０．１％以下で次第に増加させてｉ型
アモルファスシリコン層４を製膜してｉ型アモルファス
シリコン層４にボロン及びリンの不純物をそれぞれ所望
の濃度分布で添加する。
その後、基板２を別のチャンバーに移送して、ｎ型アモ
ルファス７９３７層５を形成した後、ＣＶＤ装置より取
り出す。
ルファス７９３７層５を形成した後、ＣＶＤ装置より取
り出す。
上記ｐ型アモルファスシリコン層ａ、を型アモルファス
シリコン層４及びｎ型アモル７７スシリコン層５の詳細
製膜条件の一例を次表に示す。
シリコン層４及びｎ型アモル７７スシリコン層５の詳細
製膜条件の一例を次表に示す。
その後、Ａｇを蒸着して裏面電極６を形成することによ
り、本発明の一実施例としてのアモルファス太陽電池が
裏作できる。
り、本発明の一実施例としてのアモルファス太陽電池が
裏作できる。
本発明における１層４へのｐ型及びｎ型不純物の添加濃
度分布については第２図または第３図に示すようにｐ型
不純物（例えばＢ）をｐｉ界面からｎｉ界面に向かって
曲線的または直線的に減少させると共にｎ型不純物（例
えばＰ）をｐｉ界面からｎｉ界面に向かって曲線的また
は直線的に増加させるように成しても良く、また第４図
に示すようにｐ型不純物（例えばＢ）をｐｉ界面からｎ
ｉ界面近傍付近まで直線的に減少させると共にｎ型不純
物（例えばＰ）をｐｉ界面近傍付近からｎｉ界面に向か
って直線的に増加させるように成してｉ層内の中央部付
近でｐ型及びｎ型不純物の両者が存在するようになして
も良く、更には第５図に示すようにｐ型不純物（例えば
Ｂ）ｋｐｉ界面からｎｉ界面近傍付近まで一定量添加す
ると共にｎ型不純物（例えばＰ）を付近からｎｉ界面ま
で一定量添加するように成してｉ層内の中央部付近でｐ
型及びｎ型不純物の両者が存在するようになしても良い
。
度分布については第２図または第３図に示すようにｐ型
不純物（例えばＢ）をｐｉ界面からｎｉ界面に向かって
曲線的または直線的に減少させると共にｎ型不純物（例
えばＰ）をｐｉ界面からｎｉ界面に向かって曲線的また
は直線的に増加させるように成しても良く、また第４図
に示すようにｐ型不純物（例えばＢ）をｐｉ界面からｎ
ｉ界面近傍付近まで直線的に減少させると共にｎ型不純
物（例えばＰ）をｐｉ界面近傍付近からｎｉ界面に向か
って直線的に増加させるように成してｉ層内の中央部付
近でｐ型及びｎ型不純物の両者が存在するようになして
も良く、更には第５図に示すようにｐ型不純物（例えば
Ｂ）ｋｐｉ界面からｎｉ界面近傍付近まで一定量添加す
ると共にｎ型不純物（例えばＰ）を付近からｎｉ界面ま
で一定量添加するように成してｉ層内の中央部付近でｐ
型及びｎ型不純物の両者が存在するようになしても良い
。
なお、上記実施例においてはｐ型層としてａ−５ｉＣを
用いた例を示したが、本発明はこれに限定されるもので
はな（、ａ−５ｉで構成しても良いことは言うまでもな
い。
用いた例を示したが、本発明はこれに限定されるもので
はな（、ａ−５ｉで構成しても良いことは言うまでもな
い。
また素子得造として、タンデム素子構造、トリグル素子
講造等のスタックド素子得造に、本発明を適用しても同
様の効果を得ることが出来る。
講造等のスタックド素子得造に、本発明を適用しても同
様の効果を得ることが出来る。
〈発明の効果〉
以上のように本発明によれば、光照射によってダングリ
ングボンドが発生しても素子内部電界は、ｉ層内に分布
させたｐ型及びｎ型不純物によって決定されることにな
り変化しない。このため光照射によるアモルファス太陽
電池の変換効率の低下を小さくすることが出来る。
ングボンドが発生しても素子内部電界は、ｉ層内に分布
させたｐ型及びｎ型不純物によって決定されることにな
り変化しない。このため光照射によるアモルファス太陽
電池の変換効率の低下を小さくすることが出来る。
第１図は本発明の一実施例としてのｐｉｎ型アモルファ
ス太陽電池の構造を模式的に示す断面図、第２図乃至第
５図はそれぞれ本発明によるｉ層内のｐ型及びｎ型不純
物の濃度分布の実施例を示す図、第６図は従来のｐｉｎ
型アモルファス太陽電池の構造例を模式的に示す断面図
、第７図乃至第９図は従来のｉ層内のｐ型不純物の濃度
分布の例を示す図、第１０図は光照射による素子内部電
界の変化を説明するためのエネルギーバンド図である。 ■・・・透明導電膜、２・・・ガラス基板、３・・・ｐ
型アモルファスシリコン層、４・・・ｐ型及びｎ型不純
物を分布させたｉ型アモルファスシリコン層、５・・・
ｎ型アモル７７スシリコン層、６・・・金属電極、７・
・・入射光。 代理人 弁理士 杉 山 毅 至（他１名）ｐダ ｉ
檜 潔２（鉦１ １自τ子畢
ス太陽電池の構造を模式的に示す断面図、第２図乃至第
５図はそれぞれ本発明によるｉ層内のｐ型及びｎ型不純
物の濃度分布の実施例を示す図、第６図は従来のｐｉｎ
型アモルファス太陽電池の構造例を模式的に示す断面図
、第７図乃至第９図は従来のｉ層内のｐ型不純物の濃度
分布の例を示す図、第１０図は光照射による素子内部電
界の変化を説明するためのエネルギーバンド図である。 ■・・・透明導電膜、２・・・ガラス基板、３・・・ｐ
型アモルファスシリコン層、４・・・ｐ型及びｎ型不純
物を分布させたｉ型アモルファスシリコン層、５・・・
ｎ型アモル７７スシリコン層、６・・・金属電極、７・
・・入射光。 代理人 弁理士 杉 山 毅 至（他１名）ｐダ ｉ
檜 潔２（鉦１ １自τ子畢
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ｐ−ｉ−ｎ構造を有したアモルファス太陽電池にお
いて、 ｉ層内にｐ型不純物をｐｉ界面に多く、ｎｉ界面に向か
って少なく添加するとともに、ｎ型不純物をｎｉ界面に
多く、ｐｉ界面に向かって少なく添加して上記ｉ層を構
成してなることを特徴とするアモルファス太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62079245A JPS63244887A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | アモルフアス太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62079245A JPS63244887A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | アモルフアス太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63244887A true JPS63244887A (ja) | 1988-10-12 |
Family
ID=13684473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62079245A Pending JPS63244887A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | アモルフアス太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63244887A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5769963A (en) * | 1995-08-31 | 1998-06-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic device |
| JP2009147309A (ja) * | 2007-12-13 | 2009-07-02 | Emcore Corp | 反転型メタモルフィック多接合ソーラーセルにおいて指数関数的にドープした複数の層 |
| JP2013149951A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-08-01 | Panasonic Corp | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
| JP2015516115A (ja) * | 2012-05-11 | 2015-06-04 | アポロン、ソーラーＡｐｏｌｌｏｎｓｏｌａｒ | Ｎ型ドープしたシリコンを含む太陽電池 |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP62079245A patent/JPS63244887A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5769963A (en) * | 1995-08-31 | 1998-06-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic device |
| JP2009147309A (ja) * | 2007-12-13 | 2009-07-02 | Emcore Corp | 反転型メタモルフィック多接合ソーラーセルにおいて指数関数的にドープした複数の層 |
| JP2013149951A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-08-01 | Panasonic Corp | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
| JP2015516115A (ja) * | 2012-05-11 | 2015-06-04 | アポロン、ソーラーＡｐｏｌｌｏｎｓｏｌａｒ | Ｎ型ドープしたシリコンを含む太陽電池 |
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