JPS6347987A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
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- JPS6347987A JPS6347987A JP61193452A JP19345286A JPS6347987A JP S6347987 A JPS6347987 A JP S6347987A JP 61193452 A JP61193452 A JP 61193452A JP 19345286 A JP19345286 A JP 19345286A JP S6347987 A JPS6347987 A JP S6347987A
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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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は複数個の単位発覚素子を積層した光起電力装置
に関する。
に関する。
（ロ） 従来の技術
特開昭５５−１２５６８０号公報等に開示された如く、
ｐ ｉ ｎ、 ｐ ｎ−ｎ’等の半導体接合を有する単
位発１５素子を２重、３重或いはそれ以上に多重に積層
せしめた所謂タンデム構造の光起電力装置は既に知られ
ている。この様なタンデム構造の光起電力装置は光入射
側から見て前段の単位発電素子に於いて発電に寄与する
ことなく透過した光を、後段の単位発電素子に於いて吸
収することができトータル的な光電変換効率を上昇せし
めることができる。また各単位発電素子の上２重型層や
ｎ−型層のように光入射があると主として光キャリアを
発生ずる光活性層の光学的禁止帯幅（Ｅｇｏｐｔ）を調
整すれば各単位発覚素子に於ける感光ピーク波長をシフ
トせしめることができ、より一層の光電変換効率の上昇
が図れる。
ｐ ｉ ｎ、 ｐ ｎ−ｎ’等の半導体接合を有する単
位発１５素子を２重、３重或いはそれ以上に多重に積層
せしめた所謂タンデム構造の光起電力装置は既に知られ
ている。この様なタンデム構造の光起電力装置は光入射
側から見て前段の単位発電素子に於いて発電に寄与する
ことなく透過した光を、後段の単位発電素子に於いて吸
収することができトータル的な光電変換効率を上昇せし
めることができる。また各単位発電素子の上２重型層や
ｎ−型層のように光入射があると主として光キャリアを
発生ずる光活性層の光学的禁止帯幅（Ｅｇｏｐｔ）を調
整すれば各単位発覚素子に於ける感光ピーク波長をシフ
トせしめることができ、より一層の光電変換効率の上昇
が図れる。
上記光活性層で発生した電子及び正孔の光キャリアは、
該光活性層を挾むｐ型層及びｎ９層が作る接合電界に引
かれ工、電子はｎ型層に向って移動すると共に、正孔は
ｐ型層に向って移動して集電され外部に取り出される。
該光活性層を挾むｐ型層及びｎ９層が作る接合電界に引
かれ工、電子はｎ型層に向って移動すると共に、正孔は
ｐ型層に向って移動して集電され外部に取り出される。
従って、単位発電素子にあっては実際に発電に寄与する
ｉ型層やｎ−型層のように不純物が全くドープされでい
ないか、僅かにドープされた光活性層のみならず上記接
合電界を形成するための不純物層が不可欠な存在である
。
ｉ型層やｎ−型層のように不純物が全くドープされでい
ないか、僅かにドープされた光活性層のみならず上記接
合電界を形成するための不純物層が不可欠な存在である
。
然し乍ら、この様に接合電界を形成するために不可欠な
不純物層と光活性層と同じく光入射経路に介在せしめら
れる結果、斯る不純物急に於ける光吸収が多くなると光
活性層への光到達率が減少し、光電変換効率の大幅な低
下を招く。
不純物層と光活性層と同じく光入射経路に介在せしめら
れる結果、斯る不純物急に於ける光吸収が多くなると光
活性層への光到達率が減少し、光電変換効率の大幅な低
下を招く。
特開昭５７−９５６７７号公報、特開昭５７−１０４２
７８号公報及び特開昭５７−１３６３７７号公報には、
一つの単位発電素子からなる光起電力装置に於いて、光
活性たの光入射側前方に配置きれる不純物層、所謂窓層
を光活性層より光学的禁止帯幅Ｅｇｏｐｔの広いアモル
ファスシリコンカーバイド、アモルファスシリコンナイ
トライドのワイドバンドギャップ材料によって構成する
ことにより、斯る窓層に於ける光吸収の低減を図る技術
が開示されている。
７８号公報及び特開昭５７−１３６３７７号公報には、
一つの単位発電素子からなる光起電力装置に於いて、光
活性たの光入射側前方に配置きれる不純物層、所謂窓層
を光活性層より光学的禁止帯幅Ｅｇｏｐｔの広いアモル
ファスシリコンカーバイド、アモルファスシリコンナイ
トライドのワイドバンドギャップ材料によって構成する
ことにより、斯る窓層に於ける光吸収の低減を図る技術
が開示されている。
従って、斯るワイドバンドギャップ材料の光吸収の低減
作用を、タンデム構造に於いて発電に殆ど寄与しない接
合電界形成用の不純物層に適用すれば当該不純物肩に於
ける光吸収を可及的に減少させ、光電変換効率の上昇を
図ることができる。
作用を、タンデム構造に於いて発電に殆ど寄与しない接
合電界形成用の不純物層に適用すれば当該不純物肩に於
ける光吸収を可及的に減少させ、光電変換効率の上昇を
図ることができる。
一方、アモルファスシリコンを主体とする光起電力装置
に於いて、長時間強い光が照射せしめられると、その光
電変換効率が低下することが知られており、近年光電変
換効率を上昇せしめるための研究と、経時劣化の低減の
ための研究とが並行して行なわれている。即ち、初期の
光電変換効率の上昇が達成できたとしても、経時劣化が
著しければ光電変換効率の上昇は相殺され、逆に長時間
経通後には従来構造の光電変換効率を下回ることも発生
する。
に於いて、長時間強い光が照射せしめられると、その光
電変換効率が低下することが知られており、近年光電変
換効率を上昇せしめるための研究と、経時劣化の低減の
ための研究とが並行して行なわれている。即ち、初期の
光電変換効率の上昇が達成できたとしても、経時劣化が
著しければ光電変換効率の上昇は相殺され、逆に長時間
経通後には従来構造の光電変換効率を下回ることも発生
する。
（ハ） 発明が解決しようとする問題点本発明光起電力
装置は上述の如く複数個の単位発電素子を積層した所謂
タンデム構造に於いて、発電に殆ど寄与しない接合電界
形成用の不純物層−に於ける光吸収をワイドバンドギャ
ップ材料を使用することにより、可及的に減少させると
共に、経時劣化を抑圧しようとするものである。
装置は上述の如く複数個の単位発電素子を積層した所謂
タンデム構造に於いて、発電に殆ど寄与しない接合電界
形成用の不純物層−に於ける光吸収をワイドバンドギャ
ップ材料を使用することにより、可及的に減少させると
共に、経時劣化を抑圧しようとするものである。
（ニ）問題点を解決するための手段
本発明光起電力装置は上記問題点を解決するために、相
隣り合う単位発電素子の接触界面に配置される不純物層
として、ｎ型のアモルファスシリコンナイトライドと、
ｐ型のアモルファスシリコンカーバイドとを用いたこと
を特徴とする。
隣り合う単位発電素子の接触界面に配置される不純物層
として、ｎ型のアモルファスシリコンナイトライドと、
ｐ型のアモルファスシリコンカーバイドとを用いたこと
を特徴とする。
（ホ）作用
上述の如くｎ型のアモルファスシリコンナイトライドと
ｐ型のアモルファスシリコンカーバイドのワイドバンド
ギャップ材料を相隣り合う単位発覚素子の接触界面に配
置することによって、当該アモルファスシリコンナイト
ライドとアモルファスシリコンカーバイドの各層は前段
の単位発電素子に於ける光活性層で吸収されなかった入
射光を後段の単位発電素子に透過させると共に、経時劣
化に対しても有効に作用する。
ｐ型のアモルファスシリコンカーバイドのワイドバンド
ギャップ材料を相隣り合う単位発覚素子の接触界面に配
置することによって、当該アモルファスシリコンナイト
ライドとアモルファスシリコンカーバイドの各層は前段
の単位発電素子に於ける光活性層で吸収されなかった入
射光を後段の単位発電素子に透過させると共に、経時劣
化に対しても有効に作用する。
（へ） 実施例
第１図は本発明光起電力装置の基本構造を示す模式的断
面図で、ガラス等の透光性且つ絶縁性の基板く１）の一
方の主面にＩＴＯ１ＳｎＯ２等に代表される透光性導電
酸化物（Ｔ ＣＯ＞の受光面電極（２）を形成した後、
夫々が単独で実質的に発電素子として機能する第１及び
第２の単位発電素子（ＳＣＩ＞（ＳＣ２）が第１の単位
発電素子（ＳＣＩ）を上記受光面電極（２）と接した状
態で順次積層されている。そして、第２の単位発電素子
（ＳＣ２）の露出面である光入射方向から見て背面に、
Ａｌ。
面図で、ガラス等の透光性且つ絶縁性の基板く１）の一
方の主面にＩＴＯ１ＳｎＯ２等に代表される透光性導電
酸化物（Ｔ ＣＯ＞の受光面電極（２）を形成した後、
夫々が単独で実質的に発電素子として機能する第１及び
第２の単位発電素子（ＳＣＩ＞（ＳＣ２）が第１の単位
発電素子（ＳＣＩ）を上記受光面電極（２）と接した状
態で順次積層されている。そして、第２の単位発電素子
（ＳＣ２）の露出面である光入射方向から見て背面に、
Ａｌ。
Ａｇ、Ａｊ！／Ｔｔ％Ａｊ！／ＴｉＡｇ、ＴＣＯ／Ａｇ
、ＴＣＯ／ＡＮ、ＴＣＯ／、１１／Ｔｉ停の単層乃至三
層構造の背面電極（３）が結合されるでいる。
、ＴＣＯ／ＡＮ、ＴＣＯ／、１１／Ｔｉ停の単層乃至三
層構造の背面電極（３）が結合されるでいる。
上記第１・第２の単位発電素子（ＳＣＩ）（ＳＣ２）の
各々は、アモルファスシリコン（ａ −Ｓ ｉ ）ヲ主
体とし、Ｓ ｉ Ｈ４、ＳｉＦ＋、ＳｉＨ＊＋ＳｉＦ令
、５ｉｚＨａ等のシリコン化合物ガスを主原料ガスとし
、適宜ｐ型、ｎ型の価電子制御用のＢ２Ｈａ、ＰＨ３等
の不純物ガスや、ワイドバンドギャップ用（７） ＣＨ
４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ２５ＮＨ３，Ｎｏ等のワイドバン
ドギャップ用ガスを添加した原料ガスによるプラズマ分
解や低圧水銀ランプを使用した光分解等により形成きれ
る。そして、各単位発電素子（ＳＣＩ）（ＳＣ２）は、
上記価電子制御用の不純物ガスを全く含まない状態で形
成きれたノンドープなｉ摺着か、僅かに不純物を含んだ
スライドリイドーブな層からなる光活性層（４＋）（４
２）と、該光活性層（４１）（４２）で形成された光キ
ャリアの移動を促進する接合電界を発生させるべく当該
光活性層（４＋）（４２）を挾んだｐ塑成いはｎ型の不
純物層（ｓｄｚ）（ｓｄｌｔ）、（５ｄ２１）（ｓｄｌ
ｔ）と、からなり、光入射側から見て、ｐｉｎ ／ ｐ
ｉ ｎ或いはｎｉｐ／ｎｉｐのタンデム構造を備えて
いる。
各々は、アモルファスシリコン（ａ −Ｓ ｉ ）ヲ主
体とし、Ｓ ｉ Ｈ４、ＳｉＦ＋、ＳｉＨ＊＋ＳｉＦ令
、５ｉｚＨａ等のシリコン化合物ガスを主原料ガスとし
、適宜ｐ型、ｎ型の価電子制御用のＢ２Ｈａ、ＰＨ３等
の不純物ガスや、ワイドバンドギャップ用（７） ＣＨ
４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ２５ＮＨ３，Ｎｏ等のワイドバン
ドギャップ用ガスを添加した原料ガスによるプラズマ分
解や低圧水銀ランプを使用した光分解等により形成きれ
る。そして、各単位発電素子（ＳＣＩ）（ＳＣ２）は、
上記価電子制御用の不純物ガスを全く含まない状態で形
成きれたノンドープなｉ摺着か、僅かに不純物を含んだ
スライドリイドーブな層からなる光活性層（４＋）（４
２）と、該光活性層（４１）（４２）で形成された光キ
ャリアの移動を促進する接合電界を発生させるべく当該
光活性層（４＋）（４２）を挾んだｐ塑成いはｎ型の不
純物層（ｓｄｚ）（ｓｄｌｔ）、（５ｄ２１）（ｓｄｌ
ｔ）と、からなり、光入射側から見て、ｐｉｎ ／ ｐ
ｉ ｎ或いはｎｉｐ／ｎｉｐのタンデム構造を備えて
いる。
而して、本発明の特徴は互いに相隣り合う第１・第２の
単位発電素子（ＳＣＩ）（ＳＣ２）のｎ／ｐ或いはｐ／
ｎ接触界面に配置きれる不純物層（ｓｄ、＞（ｓａｔ、
）として、数種のワイドバンドギャップ材料の組合せの
内から、ｎ型のアモルファスシリコンナイトライド（ａ
−Ｓ ｉ ＋−ｘＮ ｘ）と、ｐ型のアモルファスシ
リコンカーバイド（ａ−−Ｓ ｉ 、−ｘｃｍ）との組
合せを選択したところにある。
単位発電素子（ＳＣＩ）（ＳＣ２）のｎ／ｐ或いはｐ／
ｎ接触界面に配置きれる不純物層（ｓｄ、＞（ｓａｔ、
）として、数種のワイドバンドギャップ材料の組合せの
内から、ｎ型のアモルファスシリコンナイトライド（ａ
−Ｓ ｉ ＋−ｘＮ ｘ）と、ｐ型のアモルファスシ
リコンカーバイド（ａ−−Ｓ ｉ 、−ｘｃｍ）との組
合せを選択したところにある。
下記第１表は光起電力装置の基本特性（初期値）である
開放電圧Ｖｏｃ（Ｖ）、短絡電流１ ｓｃ（ｍＡ）、フ
ィルファクタＦＦ（％）、光電変換効率η（％）につき
本発明構造の実施例と従来構造の比較例とを赤道直下の
太陽光線（ＡＭ−１＞を擬似的に照射する照射強度１０
０ｍ讐／ｃＴＴ１２のソーラシュミレータを用いて測定
した実測値をまとめたものである。
開放電圧Ｖｏｃ（Ｖ）、短絡電流１ ｓｃ（ｍＡ）、フ
ィルファクタＦＦ（％）、光電変換効率η（％）につき
本発明構造の実施例と従来構造の比較例とを赤道直下の
太陽光線（ＡＭ−１＞を擬似的に照射する照射強度１０
０ｍ讐／ｃＴＴ１２のソーラシュミレータを用いて測定
した実測値をまとめたものである。
第１表 基本特性（初期値）
斯る測定に供せられた光起電力装置は何れも光入射側か
ら見て、ガラス基板（１）／ＴＣＯ受光面電極（２）／
ｐｉｎ接合型第１屯位発電素子（ＳＣＩ）／ｐｉｎ接合
型第２単位発電素子（Ｓ Ｃ２）／ＡＪ２背面１を極（
３）のタンデム構造であり、第１単位発寛素子（ＳＣＩ
）と第２単位発電素子（Ｓ Ｃ２）との接触界面には、
第１単位発電素子（Ｓ Ｃ＋）の不純物層（ｓｄｌｔ）
はｎ型であり、第２単位発電素子（Ｓ Ｃ２）のそれ（
ＳｄＸ、）はｐ型が夫々配置された。そして、接触界面
を構成する第１単位発電素子（ＳＣＩ）の不純物Ｊｆｆ
ｉ（ｓｄｌｔ）と第２単位発電素子（Ｓ Ｃ２）の不純
物、ＩＩ （ｓ ｄ！ ！ ）の組成のみを可変とし、
他の構成要素は実施例及び比較例ともに共通仕様とした
。第１・第２の単位発電素子（Ｓ Ｃ＋）（Ｓ Ｃ２）
は特開昭５６−１１４３８７号公報に開亦きれた、当該
アモルファスシリコンを主体とする単位発電素子（ＳＣ
Ｉ）（ＳＣ２）の製造方法として一般的な王室分離式プ
ラズマＣＶＤ法を用いて製造した。本実施例に於けるプ
ラズマＣＶＤ条件を第２表に記すと共に、斯るＣＶＤ条
件により製造された構成を第３表に示す。
ら見て、ガラス基板（１）／ＴＣＯ受光面電極（２）／
ｐｉｎ接合型第１屯位発電素子（ＳＣＩ）／ｐｉｎ接合
型第２単位発電素子（Ｓ Ｃ２）／ＡＪ２背面１を極（
３）のタンデム構造であり、第１単位発寛素子（ＳＣＩ
）と第２単位発電素子（Ｓ Ｃ２）との接触界面には、
第１単位発電素子（Ｓ Ｃ＋）の不純物層（ｓｄｌｔ）
はｎ型であり、第２単位発電素子（Ｓ Ｃ２）のそれ（
ＳｄＸ、）はｐ型が夫々配置された。そして、接触界面
を構成する第１単位発電素子（ＳＣＩ）の不純物Ｊｆｆ
ｉ（ｓｄｌｔ）と第２単位発電素子（Ｓ Ｃ２）の不純
物、ＩＩ （ｓ ｄ！ ！ ）の組成のみを可変とし、
他の構成要素は実施例及び比較例ともに共通仕様とした
。第１・第２の単位発電素子（Ｓ Ｃ＋）（Ｓ Ｃ２）
は特開昭５６−１１４３８７号公報に開亦きれた、当該
アモルファスシリコンを主体とする単位発電素子（ＳＣ
Ｉ）（ＳＣ２）の製造方法として一般的な王室分離式プ
ラズマＣＶＤ法を用いて製造した。本実施例に於けるプ
ラズマＣＶＤ条件を第２表に記すと共に、斯るＣＶＤ条
件により製造された構成を第３表に示す。
第２表 プラズマＣＶＤ法による製造条件・共通条件
電源： １３．５６ＭＨｚ高周波電源
ＳｉＨ冬ガス流量＝５〜１０（ＳＣＣＭ）ガス圧カニ
０．３〜０．５（Ｔｏｒｒ） ’（以下、余白
） 第３表 実施例構成 （以下、余白） 一方、比較対象となった比較例１は、実施例に於ける第
１単位発電素子（ＳＣ＋）のａ−３（ｏ 。
０．３〜０．５（Ｔｏｒｒ） ’（以下、余白
） 第３表 実施例構成 （以下、余白） 一方、比較対象となった比較例１は、実施例に於ける第
１単位発電素子（ＳＣ＋）のａ−３（ｏ 。
Ｎｏ、１の界面不純物Ｎｊ （５ｄ ｌ ！ ）に代っ
て第１単位発電素子＜ＳＣ，＞や第２単位発電素子（Ｓ
Ｃ２）の窓、萱として作用す°る不純物ｆｉ（５ｄｌ
ｌ＞や（５ｄよ１）と同じａ−５ｉｅ、ｓＣｏ ｌを
用いた構成にあり、また比較例２は実施例に於ける第２
単位発電素子（Ｓ Ｃ２）の窓層として作用するａ−Ｓ
ｉａ、ｓＣｏ、＋の界面不純物層（５ｄｚ＋）に代って
第１単位発電素子（ＳＣＩ）の界面不純物層（５ｄ＋ａ
）と同じａ −Ｓ Ｉ Ｏ、Ｉ Ｎ ｏ 、 ＋を用い
た構成にある。斯る構成の異なる接合界面の構成を第４
表にまとめて示す。
て第１単位発電素子＜ＳＣ，＞や第２単位発電素子（Ｓ
Ｃ２）の窓、萱として作用す°る不純物ｆｉ（５ｄｌ
ｌ＞や（５ｄよ１）と同じａ−５ｉｅ、ｓＣｏ ｌを
用いた構成にあり、また比較例２は実施例に於ける第２
単位発電素子（Ｓ Ｃ２）の窓層として作用するａ−Ｓ
ｉａ、ｓＣｏ、＋の界面不純物層（５ｄｚ＋）に代って
第１単位発電素子（ＳＣＩ）の界面不純物層（５ｄ＋ａ
）と同じａ −Ｓ Ｉ Ｏ、Ｉ Ｎ ｏ 、 ＋を用い
た構成にある。斯る構成の異なる接合界面の構成を第４
表にまとめて示す。
第４表 接合界面構成
尚、各実施例乃至比較例のａ ５ｉｔ−ｘＮｘ、ａ−
３ｆ＋−ｘｃｘは光学的禁止帯幅１４ｏｐｔがａ−３ｔ
よりワイドな約２．０（ｅＶ）になるべくＳ（に対する
ＮまたはＣの含有量を上述の如（Ｓｔ ： Ｎ＜ｃ＞−
ｏ、９： ０．１に調ｉすれている。
３ｆ＋−ｘｃｘは光学的禁止帯幅１４ｏｐｔがａ−３ｔ
よりワイドな約２．０（ｅＶ）になるべくＳ（に対する
ＮまたはＣの含有量を上述の如（Ｓｔ ： Ｎ＜ｃ＞−
ｏ、９： ０．１に調ｉすれている。
この様に第１・第２単位発電素子（Ｓ（、＋）（Ｓ０２
）の接合界面の不純物層（５ｄ、ｚ）（ｓ ｄＨ）とし
て同じ光学的禁止帯幅Ｅｇｏｐｔを持つａＳ（＋−ｘＣ
工、ａ Ｓｉ＋−ｘＮｘにより構成する場合、同一材
料より構成するよりもｎ型層としてａ−３ｉｌ−、Ｎ、
を用いると共にｐ型層としてａ−３ｉ 、、Ｃｘｆ！：
用いた時に光起電力装置に於ける基本特性の改善が見ら
れた。
）の接合界面の不純物層（５ｄ、ｚ）（ｓ ｄＨ）とし
て同じ光学的禁止帯幅Ｅｇｏｐｔを持つａＳ（＋−ｘＣ
工、ａ Ｓｉ＋−ｘＮｘにより構成する場合、同一材
料より構成するよりもｎ型層としてａ−３ｉｌ−、Ｎ、
を用いると共にｐ型層としてａ−３ｉ 、、Ｃｘｆ！：
用いた時に光起電力装置に於ける基本特性の改善が見ら
れた。
一方、上記構成に於ける実施例及び比較例につき経時劣
化について測定した。劣化試験は、赤道直下の太陽光線
の光強度１００ｍヴ亡２の５倍の強度である５００ｍＷ
／ ｃｍ ２のＡＭ−１光ヲ５ 時ｆｆｆｆ１照１ｆ
Ｌ タときの光電変換効率を測定し初期値に対する劣化
駕を求める光劣化試験と、２００″Ｃ５０時間径過後の
光電変換効率の初期値に対する劣化率を求める熱劣化試
験とを夫々個別に施した。その結果が第５表に示しであ
る。
化について測定した。劣化試験は、赤道直下の太陽光線
の光強度１００ｍヴ亡２の５倍の強度である５００ｍＷ
／ ｃｍ ２のＡＭ−１光ヲ５ 時ｆｆｆｆ１照１ｆ
Ｌ タときの光電変換効率を測定し初期値に対する劣化
駕を求める光劣化試験と、２００″Ｃ５０時間径過後の
光電変換効率の初期値に対する劣化率を求める熱劣化試
験とを夫々個別に施した。その結果が第５表に示しであ
る。
第５表 経時劣化
この様に本発明実施例は比較例１．２に比して光起電力
装置の基本特性のみならず光及び／または熱による経時
劣化についても優れていることが判明した。
装置の基本特性のみならず光及び／または熱による経時
劣化についても優れていることが判明した。
第２図は本発明実施例と比ｌＩ２例１の第２単位発電素
子（ＳＣ２）に於けるｐ型界面不純物Ｊｇｔ （５ｄａ
＋）のカーボン含有量（ｘ）と光電変換効率（η）の
関係をＸ＝Ｏ１０，０２，０，０３，０，０５，０，１
，０，２、ｏ３．０５の各々につき調査したものである
。断る測定に於いては第１単位発電素子＜ＳＣ＋）のｎ
型界面不純物１？！（ｓｄ＋！＞として、第４表記戦の
如く本実施例がａ −Ｓ ｆ ｏ、ｓＮ ｏ、＋、比較
例１がａ−５ｊ６．ＩＣｏ、＋の固定比率の膜を用いた
。この測定結果からｐ型界面不純物、１（ｓｃＬ、）に
於けるカーボン含有ｆｉｔ（ｘ ）を可変しても、同一
の含有量にあってはｎ型界面不純物Ｊｌ（ｓｄ、、）と
してａ−８（１−ｉＮｘを用いた本発明実施例の光電変
換効率（η）がａ −Ｓ ｉ １−ｘｃｘを用いる比較
例工を上回ることが判る。
子（ＳＣ２）に於けるｐ型界面不純物Ｊｇｔ （５ｄａ
＋）のカーボン含有量（ｘ）と光電変換効率（η）の
関係をＸ＝Ｏ１０，０２，０，０３，０，０５，０，１
，０，２、ｏ３．０５の各々につき調査したものである
。断る測定に於いては第１単位発電素子＜ＳＣ＋）のｎ
型界面不純物１？！（ｓｄ＋！＞として、第４表記戦の
如く本実施例がａ −Ｓ ｆ ｏ、ｓＮ ｏ、＋、比較
例１がａ−５ｊ６．ＩＣｏ、＋の固定比率の膜を用いた
。この測定結果からｐ型界面不純物、１（ｓｃＬ、）に
於けるカーボン含有ｆｉｔ（ｘ ）を可変しても、同一
の含有量にあってはｎ型界面不純物Ｊｌ（ｓｄ、、）と
してａ−８（１−ｉＮｘを用いた本発明実施例の光電変
換効率（η）がａ −Ｓ ｉ １−ｘｃｘを用いる比較
例工を上回ることが判る。
一方、本発明実施例と比較例２の第１単位発電素子（Ｓ
Ｃ＋）のｎ型界面不純物層＜５ｄ、ｆｆ１）の窒素含有
量（ｘ）と光電変換効率（η）の関係が第３図に示され
ている。斯る測定にあっては第２単位発電素子（ＳＣ２
）のｐ型界面不Ｍ物層（５ｄｘ＋）として、第４表記載
の如く本実施例が＠ −Ｓ ｉ ｅ、ｓｃ ｅ、＋、比
較例２がａ−５ｉ０．ｓＮゆ、ｌの固定比率の膜を用い
た。この測定結果からｎ型界面不純物層（５ｄｌｌ）に
於ける窒素含有Ｈｋ（ｘ ンを可変しても、同一の含有
量にあってはｐ型界面不純物層（ｓｄｇｅ＞としてａ
Ｓｉ、−ｘｃｘをｍいた本発明実施例の光電変換効率
（η）がａ −Ｓ ｆ ｒ−ｘＮｘを用いる比較例２を
上回ることが確認きれた。ただ、窒素含有量が０，５以
上になると比較例２の光電変換効率が若干本発明実施例
を上回わるものの、比較例２は経時劣化が大きく、従っ
て斯る高含有領域にあっても経時的には本発明実施例の
光電変換効率の方が比較例２を上回わることになる。
Ｃ＋）のｎ型界面不純物層＜５ｄ、ｆｆ１）の窒素含有
量（ｘ）と光電変換効率（η）の関係が第３図に示され
ている。斯る測定にあっては第２単位発電素子（ＳＣ２
）のｐ型界面不Ｍ物層（５ｄｘ＋）として、第４表記載
の如く本実施例が＠ −Ｓ ｉ ｅ、ｓｃ ｅ、＋、比
較例２がａ−５ｉ０．ｓＮゆ、ｌの固定比率の膜を用い
た。この測定結果からｎ型界面不純物層（５ｄｌｌ）に
於ける窒素含有Ｈｋ（ｘ ンを可変しても、同一の含有
量にあってはｐ型界面不純物層（ｓｄｇｅ＞としてａ
Ｓｉ、−ｘｃｘをｍいた本発明実施例の光電変換効率
（η）がａ −Ｓ ｆ ｒ−ｘＮｘを用いる比較例２を
上回ることが確認きれた。ただ、窒素含有量が０，５以
上になると比較例２の光電変換効率が若干本発明実施例
を上回わるものの、比較例２は経時劣化が大きく、従っ
て斯る高含有領域にあっても経時的には本発明実施例の
光電変換効率の方が比較例２を上回わることになる。
尚、上記実施例にあっては２個の単位発電素子のタンデ
ム構造について説明したが３個或いはそれ以北のタンデ
ム構造に本発明は適用可能である。
ム構造について説明したが３個或いはそれ以北のタンデ
ム構造に本発明は適用可能である。
（ト） 発明の効果
＊発明光起電力装置は以上の説明から明らかな如く、相
隣り合う単位発電素子の接触界面に配置されるｎ型のア
モルファスシリフンナイトライドとｐ型のアモルファス
シリコンカーバイドの各不純物層は前段の単位発電素子
に於ける光活性層で吸収されなかった入射光を後段の単
位発電素子に透過させると共に経時劣化に対しても有効
に作用するので、発電に殆ど寄４しない接合電界形成用
の不純物層に於ける光吸収を可及的に減少させることが
でき、経時劣化の抑圧と相俟って光！変換効率の上昇を
図ることができる。
隣り合う単位発電素子の接触界面に配置されるｎ型のア
モルファスシリフンナイトライドとｐ型のアモルファス
シリコンカーバイドの各不純物層は前段の単位発電素子
に於ける光活性層で吸収されなかった入射光を後段の単
位発電素子に透過させると共に経時劣化に対しても有効
に作用するので、発電に殆ど寄４しない接合電界形成用
の不純物層に於ける光吸収を可及的に減少させることが
でき、経時劣化の抑圧と相俟って光！変換効率の上昇を
図ることができる。
第１図は本発明光起電力装置の一実施例を示す模式的断
面図、第２図は本発明実施例と比較例１のｐ型界面不純
物層（ａ −Ｓ ｉ ｒ−ｘｃ ｘ＞に於けるカーボン
含有量と光１変換効率との関係を示す特性図、第３図は
本発明実施例と比較例２のｎ型界面不純物層（ａ −Ｓ
ｉ ＋−ｘＮｘ）に於ける窒素含有量と光電変換効率
との関係を示す特性図、である。 （１）・・・基板、（２）・・・受光面１極、（３）・
・・背面電極、＜４１）（４２）・・・光活性層、（５
ｄｌｌ）（５ｄ、ハ（５ｄ＊１）（５ｄ＊ｔ）・・・不
純物層、（ＳＣ＋）・・・第１単位発電素子、（ＳＣｚ
）・・・第２単位発電素子。
面図、第２図は本発明実施例と比較例１のｐ型界面不純
物層（ａ −Ｓ ｉ ｒ−ｘｃ ｘ＞に於けるカーボン
含有量と光１変換効率との関係を示す特性図、第３図は
本発明実施例と比較例２のｎ型界面不純物層（ａ −Ｓ
ｉ ＋−ｘＮｘ）に於ける窒素含有量と光電変換効率
との関係を示す特性図、である。 （１）・・・基板、（２）・・・受光面１極、（３）・
・・背面電極、＜４１）（４２）・・・光活性層、（５
ｄｌｌ）（５ｄ、ハ（５ｄ＊１）（５ｄ＊ｔ）・・・不
純物層、（ＳＣ＋）・・・第１単位発電素子、（ＳＣｚ
）・・・第２単位発電素子。
Claims (1)
- （１）アモルファスシリコンを主体とする単位発電素子
を複数個積層した光起電力装置であって、相隣り合う単
位発電素子の接触界面に配置される不純物層として、ｎ
型のアモルファスシリコンナイトライドと、ｐ型のアモ
ルファスシリコンカーバイドとを用いたことを特徴とす
る光起電力装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61193452A JPS6347987A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 光起電力装置 |
| US07/084,947 US4776894A (en) | 1986-08-18 | 1987-08-13 | Photovoltaic device |
| FR878711691A FR2602913B1 (fr) | 1986-08-18 | 1987-08-18 | Dispositif photovoltaique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61193452A JPS6347987A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 光起電力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6347987A true JPS6347987A (ja) | 1988-02-29 |
Family
ID=16308231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61193452A Pending JPS6347987A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6347987A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5939754A (en) * | 1996-09-09 | 1999-08-17 | Nissan Motor Co., Ltd. | Power MOSFET having a drain heterojunction |
| JP2009065217A (ja) * | 2008-12-22 | 2009-03-26 | Sharp Corp | 光電変換装置およびその製造方法 |
| US7915520B2 (en) | 2004-03-24 | 2011-03-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof |
-
1986
- 1986-08-18 JP JP61193452A patent/JPS6347987A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5939754A (en) * | 1996-09-09 | 1999-08-17 | Nissan Motor Co., Ltd. | Power MOSFET having a drain heterojunction |
| US7915520B2 (en) | 2004-03-24 | 2011-03-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof |
| JP2009065217A (ja) * | 2008-12-22 | 2009-03-26 | Sharp Corp | 光電変換装置およびその製造方法 |
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