JPS6350076A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
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- JPS6350076A JPS6350076A JP61194505A JP19450586A JPS6350076A JP S6350076 A JPS6350076 A JP S6350076A JP 61194505 A JP61194505 A JP 61194505A JP 19450586 A JP19450586 A JP 19450586A JP S6350076 A JPS6350076 A JP S6350076A
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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
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電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、
ｐｉｎ、ｐｎ−ｎ＋等の半導体接合を有する単位発電素
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記ｉ型層やｎ−型層の
ように光入射があると主として光キルリアを発生する光
活性層の光学的禁止帯幅（Ｅｇｏｐｔ）を調整すれば各
単位発電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。
ｐｉｎ、ｐｎ−ｎ＋等の半導体接合を有する単位発電素
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記ｉ型層やｎ−型層の
ように光入射があると主として光キルリアを発生する光
活性層の光学的禁止帯幅（Ｅｇｏｐｔ）を調整すれば各
単位発電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ｎ型層が作る接合電界に引
かれて、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きれ外部に取り出される。
該光活性層を挾むｐ型層及びｎ型層が作る接合電界に引
かれて、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き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てい
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てい
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、斯る不純物層に於ける光吸収が多くなると光
活性層・＼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、斯る不純物層に於ける光吸収が多くなると光
活性層・＼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
７６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で、光
活性層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県東帯幅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
トライドのワイドパン１゛ギヘ・ツブ材料によって構成
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。
７６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で、光
活性層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県東帯幅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
トライドのワイドパン１゛ギヘ・ツブ材料によって構成
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−Ｃ１斯る一フィト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℃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ずねは当該不純物層
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。
低減作用を、タンデム構造に於い℃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ずねは当該不純物層
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
経過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
経過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℃、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。
を積層した所謂タンデム構造に於い℃、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
隣り合う即位発電素子の接触界面に配置きれる不純物層
として、ｎ型のアモルファスシリ−３＝ コンナイトライドど、ｐ型のアモルファスシリコンオキ
シナイトライドとを用いたことを特徴とする。
隣り合う即位発電素子の接触界面に配置きれる不純物層
として、ｎ型のアモルファスシリ−３＝ コンナイトライドど、ｐ型のアモルファスシリコンオキ
シナイトラ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オキシナイトライドのワイ
ドバンドギへ・ツブ材料を相隣り合う単位発電素子の接
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オキシナイト
ライドの各層は前段の単位発電素子に於ける光活性層で
吸収諮れなかった入射光を後段の単位発電素子に透過き
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オキシナイトライドのワイ
ドバンドギへ・ツブ材料を相隣り合う単位発電素子の接
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オキシナイト
ライドの各層は前段の単位発電素子に於ける光活性層で
吸収諮れなかった入射光を後段の単位発電素子に透過き
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重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（１）の一
方の主面にＩＴＯ１Ｓｎ○２等に代表される透光性導電
酸化物（ＴＣ○）の受光面電極く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１．
ｌ、Ａ ｇ 、 Ａ ｊ２ ／ Ｔ ｉ 、 Ａ 、Ｉ
２ ／ Ｔ ｉ Ａ ｇ 、 Ｔ ＣＯ／Ａｇ、ＴＣＯ
／Ａρ、Ｔ ＣＯ／Ａρ／ Ｔ ｉ等の単層乃至三層構
造の背面電極（３）が結合されるでいる。
面図で、ガラス等の透光性且つ絶縁性の基板（１）の一
方の主面にＩＴＯ１Ｓｎ○２等に代表される透光性導電
酸化物（ＴＣ○）の受光面電極く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１．
ｌ、Ａ ｇ 、 Ａ ｊ２ ／ Ｔ ｉ 、 Ａ 、Ｉ
２ ／ Ｔ ｉ Ａ ｇ 、 Ｔ ＣＯ／Ａｇ、ＴＣＯ
／Ａρ、Ｔ ＣＯ／Ａρ／ Ｔ ｉ等の単層乃至三層構
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−３ｉ）を主体とし
、Ｓｉ’Ｈヰ、ＳｉＦ＊、ＳｉＨ＋→−５ｉＦ４．５ｉ
２Ｈｓ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Ｂ ２ Ｈａ 、Ｐ Ｈ３
等の不純物ガスや、ワイドバンドギャップ用のＣ）Ｉ４
、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ２、ＮＨ３、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される
。そして、各単位発電素子（ＳＣＩ）（ＳＣ２）は、と
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
されたノンドープなｉ型層か、僅かに不純物を含んだス
ライドリイドーブな届からなる光活性層（４１）（４２
）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（４１）（４２）を挾んだｐ塑成いはｎ型の不純
物層（５ｄ、＋）（５ｄ、、＞、（Ｓｄｔ、）（ｓａ、
２）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−３ｉ）を主体とし
、Ｓｉ’Ｈヰ、ＳｉＦ＊、ＳｉＨ＋→−５ｉＦ４．５ｉ
２Ｈｓ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Ｂ ２ Ｈａ 、Ｐ Ｈ３
等の不純物ガスや、ワイドバンドギャップ用のＣ）Ｉ４
、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ２、ＮＨ３、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される
。そして、各単位発電素子（ＳＣＩ）（ＳＣ２）は、と
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
されたノンドープなｉ型層か、僅かに不純物を含んだス
ライドリイドーブな届からなる光活性層（４１）（４２
）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（４１）（４２）を挾んだｐ塑成いはｎ型の不純
物層（５ｄ、＋）（５ｄ、、＞、（Ｓｄｔ、）（ｓａ、
２）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（Ｓ Ｃ＋） （Ｓ Ｃ２）のｎ／ｐ或い
はｐ ／ ｎ接触界面に配置される不純物層（５ｄ、＊
）（５＋Ｌ＋）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型のアモルファスンリコンナイ
トライド（ａ Ｓ ｉ Ｉ−ＸＮ Ｘ）と、ｐ型のア
モルファスシリコンオキシナイトライド（ａ Ｓ ｉ
ｌ−２７Ｎ Ｘ ＯＸ ）との組合せを選択したとこ
ろにある。
単位発電素子（Ｓ Ｃ＋） （Ｓ Ｃ２）のｎ／ｐ或い
はｐ ／ ｎ接触界面に配置される不純物層（５ｄ、＊
）（５＋Ｌ＋）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型のアモルファスンリコンナイ
トライド（ａ Ｓ ｉ Ｉ−ＸＮ Ｘ）と、ｐ型のア
モルファスシリコンオキシナイトライド（ａ Ｓ ｉ
ｌ−２７Ｎ Ｘ ＯＸ ）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Ｉ ｓｃ（ｍＡ）、フ
ィルファクタＦＦ（％）、光電変換効率ηく％）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
０ｍυ／ｃＩＴ１２のソーランユ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Ｉ ｓｃ（ｍＡ）、フ
ィルファクタＦＦ（％）、光電変換効率ηく％）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
０ｍυ／ｃＩＴ１２のソーランユ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）
斯る測定に供け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単位発電素子（ＳＣＩ＞／ｐｉｎ接合
型第２単位発電素子（Ｓ Ｃ２）／Ａｐ、背面電極（３
）のタンデム構造であり、第１屯位発電素子（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（ＳＣＩ）の不純物層（ｓｃｉ＋ｆｆ１
）はｎ型であり、第２単位発電素子（Ｓ Ｃ２）のそれ
（ｓｄｔ＋）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）の不純物層（
５ｄｌｔ）と第２部位発電素子（ＳＣ２）の不純物層（
５ｄｔｈＩ）の組成のみを可変と１７、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（ＳＣＩ）（ＳＣ２）は特開昭５６−１１
４３８７号公報に開示された、当該アモルファスシリコ
ンを主体とする単位発電素子（ＳＣＩ）（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単位発電素子（ＳＣＩ＞／ｐｉｎ接合
型第２単位発電素子（Ｓ Ｃ２）／Ａｐ、背面電極（３
）のタンデム構造であり、第１屯位発電素子（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（ＳＣＩ）の不純物層（ｓｃｉ＋ｆｆ１
）はｎ型であり、第２単位発電素子（Ｓ Ｃ２）のそれ
（ｓｄｔ＋）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）の不純物層（
５ｄｌｔ）と第２部位発電素子（ＳＣ２）の不純物層（
５ｄｔｈＩ）の組成のみを可変と１７、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（ＳＣＩ）（ＳＣ２）は特開昭５６−１１
４３８７号公報に開示された、当該アモルファスシリコ
ンを主体とする単位発電素子（ＳＣＩ）（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
Ｓ ｉ Ｈ４ガス流量： １０（Ｓ ＣＣＭ）ガス圧カ
ニ ０．３〜０．５（Ｔｏｒｒ）（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（ＳＣ１）のａ Ｓｉｏ、＊Ｎ ６
１の界面不純物層（５ｄ＋ｘ）や第２単位発電素子（Ｓ
Ｃ２）のａ Ｓ ｉ ａ、ｓＮｏ、ｏｇｏｏ、ｏｓの
界面不純物層に代って第１単位発電素子（ＳＣ＋）の窓
層として作用する不純物層（５ｄｌ＋）と同じａ Ｓ
ｊｅ、ｓＣＯ，Ｉ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 ｉ ｏ、＊Ｎ０．ｏ５０ｏ、ｏ
ｓの界面不純物層（５ｄ、ユ〉に代って第１単位発電素
子（ＳＣ＋）の界面不純物層（５ｄ＋２ンと同じａ
’３ｉｏ、ｅＮｏ、＋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。
ニ ０．３〜０．５（Ｔｏｒｒ）（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（ＳＣ１）のａ Ｓｉｏ、＊Ｎ ６
１の界面不純物層（５ｄ＋ｘ）や第２単位発電素子（Ｓ
Ｃ２）のａ Ｓ ｉ ａ、ｓＮｏ、ｏｇｏｏ、ｏｓの
界面不純物層に代って第１単位発電素子（ＳＣ＋）の窓
層として作用する不純物層（５ｄｌ＋）と同じａ Ｓ
ｊｅ、ｓＣＯ，Ｉ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 ｉ ｏ、＊Ｎ０．ｏ５０ｏ、ｏ
ｓの界面不純物層（５ｄ、ユ〉に代って第１単位発電素
子（ＳＣ＋）の界面不純物層（５ｄ＋２ンと同じａ
’３ｉｏ、ｅＮｏ、＋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 Ｓ Ｉ １−２ＸＮア
０１、ａ Ｓ ｉ Ｉ−ｘＮｘ、 ａ Ｓ ｉ
＋−ｘＣｘは光学的禁止帯幅Ｅｇｏｐｔがａ−８ｔより
ワイドな約２．０（ｅＶ）になるべくＳｔに対するＮ、
ＯまたはＣの含有量が上述の如く調整されている。
０１、ａ Ｓ ｉ Ｉ−ｘＮｘ、 ａ Ｓ ｉ
＋−ｘＣｘは光学的禁止帯幅Ｅｇｏｐｔがａ−８ｔより
ワイドな約２．０（ｅＶ）になるべくＳｔに対するＮ、
ＯまたはＣの含有量が上述の如く調整されている。
この様に第１・第２単位発電素子（ＳＣ＋）（ＳＣ２）
の接合界面の不純物層（５ｄｌｇ）（５ｄｇ＋）として
同じ光学的県東帯幅Ｅｇｏｐｔを持つａ−８ｉ＋−８Ｎ
ｘ、 ａ −Ｓ ｉ ＋−，ＸＮ、Ｏ，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−
８ｉ ＋−ｘＮｘを用いると共にｐ型層としてａ−８１
＋−ｘｘＮｚｏｙを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（５ｄｌｇ）（５ｄｇ＋）として
同じ光学的県東帯幅Ｅｇｏｐｔを持つａ−８ｉ＋−８Ｎ
ｘ、 ａ −Ｓ ｉ ＋−，ＸＮ、Ｏ，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−
８ｉ ＋−ｘＮｘを用いると共にｐ型層としてａ−８１
＋−ｘｘＮｚｏｙを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、旧友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１００ｍＷ／ Ｃｍ ’の５倍の強度である５
００ｍＷ／ ｃｍ ’のＡＭ−１光ヲ５ 時間照射Ｌ
タときの光電変換効率を測定し初期値に対する劣化率を
求める光劣化試験と、２００℃５０時間経過後の光電変
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１００ｍＷ／ Ｃｍ ’の５倍の強度である５
００ｍＷ／ ｃｍ ’のＡＭ−１光ヲ５ 時間照射Ｌ
タときの光電変換効率を測定し初期値に対する劣化率を
求める光劣化試験と、２００℃５０時間経過後の光電変
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較例２の第１単位発電素子（
ＳＣ＋）に於けるｎ型界面不純物層（５ｄｌ ！＞の窒
素含有量（ｘ）と光電変換効率（η）の関係をＸ＝０．
０．０２．０．０３．０，０５．０．１．０，２．０．
３．０．５の各々につき調査したものである。斯る測定
に於いては第２単位発電素子（ＳＣ２）のｐ型界面不純
物層（５ｄｆｆｉＩ）として、第４表記載の如くオ実施
例がａ Ｓ ｉ ｏ、ｓＮｎ、ｏｓｏ。、ｏｇ、比較
例２がａ−８ｔ。！ＮＯ，ｌの固定比率の膜を用いた。
ＳＣ＋）に於けるｎ型界面不純物層（５ｄｌ ！＞の窒
素含有量（ｘ）と光電変換効率（η）の関係をＸ＝０．
０．０２．０．０３．０，０５．０．１．０，２．０．
３．０．５の各々につき調査したものである。斯る測定
に於いては第２単位発電素子（ＳＣ２）のｐ型界面不純
物層（５ｄｆｆｉＩ）として、第４表記載の如くオ実施
例がａ Ｓ ｉ ｏ、ｓＮｎ、ｏｓｏ。、ｏｇ、比較
例２がａ−８ｔ。！ＮＯ，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＜５ａｌｔ）に於（
プる窒素含有量（Ｘ）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（５ｄｌｔ＞としてａ ５ｉ
ｔ−ｓｘＮｘＯｌを用いた本発明実施例の光電変換効率
（η〉がａ −Ｓ ｉ ＋−ｘＮｘを用いる比較例２を
上回ることが判る。
プる窒素含有量（Ｘ）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（５ｄｌｔ＞としてａ ５ｉ
ｔ−ｓｘＮｘＯｌを用いた本発明実施例の光電変換効率
（η〉がａ −Ｓ ｉ ＋−ｘＮｘを用いる比較例２を
上回ることが判る。
一方、本発明実施例と比較例２の第２単位発電素子（Ｓ
Ｃ２）のｐ型界面不純物層（５ｄ２．）の窒素及び酵素
含有量（ｘ）と光電変換効率く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１単位発電素子（Ｓ
ｅｔ）のｎ型界面不純物Ｊｔ（ｓｄ＋ｆｆ１）として、
第４表記載の如＜ ａ Ｓ ｉ ｏ、ｅＮｏ、＋の固
定比率の膜を共通に用いた。この測定結果からｐ型界面
不純物層り５ｄ、１）として窒素のみを含む比較例２よ
り窒素及び酸素を含む本発明実施例の光電変換効率（η
）の方が窒素及び酸素を可変しても上回ることが確認さ
れた。
Ｃ２）のｐ型界面不純物層（５ｄ２．）の窒素及び酵素
含有量（ｘ）と光電変換効率く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１単位発電素子（Ｓ
ｅｔ）のｎ型界面不純物Ｊｔ（ｓｄ＋ｆｆ１）として、
第４表記載の如＜ ａ Ｓ ｉ ｏ、ｅＮｏ、＋の固
定比率の膜を共通に用いた。この測定結果からｐ型界面
不純物層り５ｄ、１）として窒素のみを含む比較例２よ
り窒素及び酸素を含む本発明実施例の光電変換効率（η
）の方が窒素及び酸素を可変しても上回ることが確認さ
れた。
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個或いはそれ以上のタンデ
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個或いはそれ以上のタンデ
ム構造に本発明は適用可能である。
（ト）発明の効果
本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
モルファスシリコンナイトライドとｐ型のアモルファス
シリコンオキシナイトラ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、発電に殆ど寄与しない接合電
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電変換効率
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
モルファスシリコンナイトライドとｐ型のアモルファス
シリコンオキシナイトラ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、発電に殆ど寄与しない接合電
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電変換効率
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２のｐ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、第３図は本発明
実施例と比較例２のｐ型界面不純物層（ａ Ｓ ｉ
ｌ−２ＸＮＸ○ｘ： ａ Ｓ ｉ ＋−ｘＮｘ）に於
ける窒素及び酸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〉・・・受光面電極、（３〉・
・・背面電極、（４＋）（４２）・・・光活性層、（５
ｄ１＋）（５ｄ＋ａ）（５ｄｚ＋）（５ｄａｚ）・・・
不純物層、（Ｓｅｔ）・・・第１単位発電素子、（Ｓ０
２）・・・第２単位発電素子。
面図、第２図は本発明実施例と比較例２のｐ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、第３図は本発明
実施例と比較例２のｐ型界面不純物層（ａ Ｓ ｉ
ｌ−２ＸＮＸ○ｘ： ａ Ｓ ｉ ＋−ｘＮｘ）に於
ける窒素及び酸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〉・・・受光面電極、（３〉・
・・背面電極、（４＋）（４２）・・・光活性層、（５
ｄ１＋）（５ｄ＋ａ）（５ｄｚ＋）（５ｄａｚ）・・・
不純物層、（Ｓｅｔ）・・・第１単位発電素子、（Ｓ０
２）・・・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
ルファスシリコンオキシナイトラ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 |
|---|---|---|---|
| JP61194505A JPS6350076A (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP61194505A JPS6350076A (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 光起電力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6350076A true JPS6350076A (ja) | 1988-03-02 |
Family
ID=16325635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61194505A Pending JPS6350076A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-20 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6350076A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59108370A (ja) * | 1982-12-14 | 1984-06-22 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 光起電力装置 |
-
1986
- 1986-08-20 JP JP61194505A patent/JPS6350076A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59108370A (ja) * | 1982-12-14 | 1984-06-22 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 光起電力装置 |
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