JPH0364973A - 光起電力素子 - Google Patents
光起電力素子Info
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- JPH0364973A JPH0364973A JP1200235A JP20023589A JPH0364973A JP H0364973 A JPH0364973 A JP H0364973A JP 1200235 A JP1200235 A JP 1200235A JP 20023589 A JP20023589 A JP 20023589A JP H0364973 A JPH0364973 A JP H0364973A
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- semiconductor thin
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- 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】
〔技術分野〕
本発明は非晶質太陽電池の高性能化に関し、とくに、開
放端電圧、短絡光電流を高めることにより、非晶質太陽
電池の高効率化を図る技術に関する。
放端電圧、短絡光電流を高めることにより、非晶質太陽
電池の高効率化を図る技術に関する。
非晶質太陽電池は電卓や時計を駆動するための、出力の
小さいエネルギー供給源としてすでに実用化されている
。しかしながら、出力の大きいエネルギー供給源として
は、性能不足であり、性能向上をめざして、各種の検討
が実施されている。
小さいエネルギー供給源としてすでに実用化されている
。しかしながら、出力の大きいエネルギー供給源として
は、性能不足であり、性能向上をめざして、各種の検討
が実施されている。
太陽電池の光電変換効率は開放端電圧、短絡′ｇｉ流な
らびに曲線因子の積で表される。各種の検討の結果、短
絡光電流ならびに曲線因子については、飛躍的に改善・
向上されてきたが、開放端電圧は十分な向上は得られて
いない、太ＩＩ電池の信頼性向上のために、近年、光入
射側に９層を設けた、ｐｉｎ型非晶質太陽電池が検討さ
れている。この非晶質太陽電池において、開放端電圧を
改善するためには、ｐ型半導体薄膜の光電特性を改善せ
ねばならない、とくに、光学バンドギヤツブの拡大と電
気伝導率の向上を同時に行わねばならないところに、技
術の困難性があった。この理由は、光学バンドギャップ
を拡大すると、−船釣に電気伝導率が低下するからであ
った。これらを満足する材料として、微結晶薄膜が提案
されている。しかしながら、プラズマＣＶＤ法や光ＣＶ
Ｄ法のような従来技術を用いて、透明電極上にｐ型微結
晶薄膜の形成が試みられたが、結果的には、非晶質太陽
電池の開放端電圧は向上せず、光電変換効率の改善には
つながらなかった。この問題を解決するために、鋭意検
討をかさねて、本発明を完成するにいたった。
らびに曲線因子の積で表される。各種の検討の結果、短
絡光電流ならびに曲線因子については、飛躍的に改善・
向上されてきたが、開放端電圧は十分な向上は得られて
いない、太ＩＩ電池の信頼性向上のために、近年、光入
射側に９層を設けた、ｐｉｎ型非晶質太陽電池が検討さ
れている。この非晶質太陽電池において、開放端電圧を
改善するためには、ｐ型半導体薄膜の光電特性を改善せ
ねばならない、とくに、光学バンドギヤツブの拡大と電
気伝導率の向上を同時に行わねばならないところに、技
術の困難性があった。この理由は、光学バンドギャップ
を拡大すると、−船釣に電気伝導率が低下するからであ
った。これらを満足する材料として、微結晶薄膜が提案
されている。しかしながら、プラズマＣＶＤ法や光ＣＶ
Ｄ法のような従来技術を用いて、透明電極上にｐ型微結
晶薄膜の形成が試みられたが、結果的には、非晶質太陽
電池の開放端電圧は向上せず、光電変換効率の改善には
つながらなかった。この問題を解決するために、鋭意検
討をかさねて、本発明を完成するにいたった。
現在の技術水準においては、■族系材料のみでの光電特
性に飛躍的な向上を得るには、多大な検討が必要であり
、先に述べたように多くの困難がある。結晶性化合物半
導体は導電率、バンドギャップを任意に制御でき、■練
材料に比べると、結晶性を得やすいことに着目した。導
電型を制御したＩ −ｍ −ＶＥ を族化合物半導体薄
膜を導電型半導体薄膜に適用した非晶質光起電力素子を
形成することにより、非晶質光起電力素子の開放端電圧
・短絡光電流を高くすることができた。
性に飛躍的な向上を得るには、多大な検討が必要であり
、先に述べたように多くの困難がある。結晶性化合物半
導体は導電率、バンドギャップを任意に制御でき、■練
材料に比べると、結晶性を得やすいことに着目した。導
電型を制御したＩ −ｍ −ＶＥ を族化合物半導体薄
膜を導電型半導体薄膜に適用した非晶質光起電力素子を
形成することにより、非晶質光起電力素子の開放端電圧
・短絡光電流を高くすることができた。
本発明は、基板、第一電極、第一の導電型半導体薄膜、
実質的に真性の非晶質半導体薄膜、第二の導電型半導体
ＩｗＡ、第二電極の順に積層して形成された非晶質光起
電力素子においで、第一の導電型半導体薄膜および第二
の導電型半導体薄膜（以下、導電型半導体薄膜と略称す
る）のうち、少なくとも一方がＩ ｍ−Ｖｌｚ族化合
物半導体薄膜であることを特徴とする非晶質光起電力素
子に関する。
実質的に真性の非晶質半導体薄膜、第二の導電型半導体
ＩｗＡ、第二電極の順に積層して形成された非晶質光起
電力素子においで、第一の導電型半導体薄膜および第二
の導電型半導体薄膜（以下、導電型半導体薄膜と略称す
る）のうち、少なくとも一方がＩ ｍ−Ｖｌｚ族化合
物半導体薄膜であることを特徴とする非晶質光起電力素
子に関する。
本発明の光起電力素子の構成において、導電型半導体薄
膜について、具体的には、第一の導電型半導体薄膜が正
札が多数キャリヤであるｐ型半導体の場合には、第二の
導電型半導体薄膜は電子が多数キャリヤであるｎ型半導
体である。また、第一の導電型半導体薄膜がｎ型半導体
の場合には、第二の導電型半導体薄膜はｐ型半導体を用
いる。
膜について、具体的には、第一の導電型半導体薄膜が正
札が多数キャリヤであるｐ型半導体の場合には、第二の
導電型半導体薄膜は電子が多数キャリヤであるｎ型半導
体である。また、第一の導電型半導体薄膜がｎ型半導体
の場合には、第二の導電型半導体薄膜はｐ型半導体を用
いる。
以下、図面を参照しつつ本発明の素子の構成を説明する
。
。
第１図は本発明の光起電力素子のｌＩ戒例を示したもの
である０図中１は基板、２は第一の電極、３は第一の導
電型半導体薄膜、４は実質的に真性の非晶質半導体ａｍ
、５は第二の導電型半導体薄膜、６は第二の電極である
。
である０図中１は基板、２は第一の電極、３は第一の導
電型半導体薄膜、４は実質的に真性の非晶質半導体ａｍ
、５は第二の導電型半導体薄膜、６は第二の電極である
。
そして、本発明の素子は、第一の導電型半導体薄膜３お
よび第二の導を型半導体薄膜５のうち、少なくとも一方
が、１−Ｕｌ−Ｖｌｔ族化合物半導体ＦＩＩｌＩ！であ
ることを特徴とするものである。
よび第二の導を型半導体薄膜５のうち、少なくとも一方
が、１−Ｕｌ−Ｖｌｔ族化合物半導体ＦＩＩｌＩ！であ
ることを特徴とするものである。
しかして、本発明における導電型１−ｍ−Ｖ１ｇ族化合
物半導体Ｂｉｔｌ！とは、広ワイドギャップ半導体材料
であり、好ましくは禁制帯幅が１．８ｅＶ以上のもノテ
ある。具体的には、ＣｕＡ］Ｓ＊＋ ＣｕＡｌＳｅ＊＋
ＣｕＡＩＴｅｔ＊ ＣｕＧａ５ｔ＋ ＡｇＡｌ５ｚ＋
ＡｇＡｌＳｅｚ＋ ＡｇＡＩＴｅｔ＋ＡｇＧａ５
ｔ、 ＡｇＧａ５ｅｔ＋ Ａｇ１ｎＳｚ等であり、ま
たこれらの化合物の構成元素の混合化合物も有効に用い
られる。
物半導体Ｂｉｔｌ！とは、広ワイドギャップ半導体材料
であり、好ましくは禁制帯幅が１．８ｅＶ以上のもノテ
ある。具体的には、ＣｕＡ］Ｓ＊＋ ＣｕＡｌＳｅ＊＋
ＣｕＡＩＴｅｔ＊ ＣｕＧａ５ｔ＋ ＡｇＡｌ５ｚ＋
ＡｇＡｌＳｅｚ＋ ＡｇＡＩＴｅｔ＋ＡｇＧａ５
ｔ、 ＡｇＧａ５ｅｔ＋ Ａｇ１ｎＳｚ等であり、ま
たこれらの化合物の構成元素の混合化合物も有効に用い
られる。
これらの化合物の導電型の制御は不純物のドーピングの
他に、組成を変調することにより行われ、ｐ型、ｎ型と
することができる。
他に、組成を変調することにより行われ、ｐ型、ｎ型と
することができる。
用いる導電型半導体薄膜の厚みに関しては、３０人〜１
００ＯＡ程度であり、とくに光入射側に用いる導電型半
導体薄膜は、３０〜５００ Ａの厚みが適している。
００ＯＡ程度であり、とくに光入射側に用いる導電型半
導体薄膜は、３０〜５００ Ａの厚みが適している。
本導電型ｒ−ｎｒ−ｖｘｚ族半導体薄膜の形成方法とし
ては、本発明を実施するに、とくに限定されるものでは
ないが、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンブレー
ティング法、ヨウ素を用いた化学気相拡散法等があり、
実用性の観点においては、スパッタリング法が好ましい
。
ては、本発明を実施するに、とくに限定されるものでは
ないが、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンブレー
ティング法、ヨウ素を用いた化学気相拡散法等があり、
実用性の観点においては、スパッタリング法が好ましい
。
実質的に真性の（以下、ｉ型と略称する〉半導体薄膜は
水素化シリコン￥ＵＳ、水素化シリコンゲルマン薄膜、
水素化シリコンカーボンＴＲＭ等であり、非晶質太陽電
池の光活性領域を形成するものである。これら実質的に
真性の半導体Ｓ膜は、分子内にシリコンを有する化合物
、ゲルマン、シリルゲルマン等の分子内にゲルマニウム
を有する化合物、炭化水素ガス等から、目的の半導体薄
膜に応じて適宜選択される原料ガスに、プラズマＣＶＤ
（化学気相堆積）法や光ＣＶＤ （化学気相堆積）法を
適用することにより容易に形成される。原料ガスを水素
やヘリウム等で希釈して用いることや原料ガスにごく微
量のジボランを添加すること等、ｉ型半導体薄膜形成に
おける従来技術を併用することについては、なんら、本
発明の効果を妨げるものではない。形成条件は、形成温
度は１５０〜４００℃、好ましくは１７５〜３５０℃で
あり、形成圧力はＯ，Ｏ１〜５ Ｔｏｒｒ、好ましくは
０．０３〜１．５ Ｔｏｒｒで行われる。ｉ型半導体薄
膜の膜厚は太陽電池の用途に応じて適宜決定されるもの
であり、本発明の限定条件ではない。本発明の効果を遠
戚するためには、１０００人〜１ｏｏｏｏ入で十分であ
る。
水素化シリコン￥ＵＳ、水素化シリコンゲルマン薄膜、
水素化シリコンカーボンＴＲＭ等であり、非晶質太陽電
池の光活性領域を形成するものである。これら実質的に
真性の半導体Ｓ膜は、分子内にシリコンを有する化合物
、ゲルマン、シリルゲルマン等の分子内にゲルマニウム
を有する化合物、炭化水素ガス等から、目的の半導体薄
膜に応じて適宜選択される原料ガスに、プラズマＣＶＤ
（化学気相堆積）法や光ＣＶＤ （化学気相堆積）法を
適用することにより容易に形成される。原料ガスを水素
やヘリウム等で希釈して用いることや原料ガスにごく微
量のジボランを添加すること等、ｉ型半導体薄膜形成に
おける従来技術を併用することについては、なんら、本
発明の効果を妨げるものではない。形成条件は、形成温
度は１５０〜４００℃、好ましくは１７５〜３５０℃で
あり、形成圧力はＯ，Ｏ１〜５ Ｔｏｒｒ、好ましくは
０．０３〜１．５ Ｔｏｒｒで行われる。ｉ型半導体薄
膜の膜厚は太陽電池の用途に応じて適宜決定されるもの
であり、本発明の限定条件ではない。本発明の効果を遠
戚するためには、１０００人〜１ｏｏｏｏ入で十分であ
る。
次に、本発明の光起電力素子においては、少なくとも一
方の導電型半導体薄膜に、Ｉ−ＩＩＩ−Ｖｌ！族化合物
半導体薄膜を適用する。具体的には、その薄膜の導電型
がＰ型である場合には、他方の導電型半導体薄膜は、ｎ
型の性質を示すものであり、ｎ型の微結晶ａｌｌ！やｎ
型のアモルファス薄膜等が有効に用いられる。具体的に
例示すると、ｎ型の微結晶シリコン薄膜、炭素含有微結
晶シリコン薄膜、微結晶シリコンカーバイド薄膜、アモ
ルファスシリコン薄膜、アモルファスシリコンカーボン
薄膜、アモルファスシリコンゲルマン薄膜等を有効に用
いることができる。これらｎ型半導体薄膜は、分子内に
シリコンを有する化合物、ゲルマン、シリルゲルマン等
の分子内にゲルマニウムを有する化合物、炭化水素ガス
等から、目的とする半導体薄膜に応じて適宜選択される
原料に、ホスフィンやアルシン等の周期律表の第■族の
化合物、ならびに水素を混合して、プラズマＣＶＤ （
化学気相堆積）法や光ＣＶＤ （化学気相堆積）法を適
用することにより容易に形成される。さらに、当該原料
ガスをヘリウムやアルゴン等の不活性ガスで希釈するこ
とは、なんら、本発明の効果を妨げるものではない、形
成条件は、形成温度は１５０〜４００°Ｃ１好ましくは
１７５〜３５０°Ｃであり、形成圧力は０．０１〜５
Ｔｏｒｒ、好ましくは０．０３〜１．５ Ｔｏｒｒで行
われる。ｎ型半導体薄膜の膜厚は、２００人〜５００人
で十分である。
方の導電型半導体薄膜に、Ｉ−ＩＩＩ−Ｖｌ！族化合物
半導体薄膜を適用する。具体的には、その薄膜の導電型
がＰ型である場合には、他方の導電型半導体薄膜は、ｎ
型の性質を示すものであり、ｎ型の微結晶ａｌｌ！やｎ
型のアモルファス薄膜等が有効に用いられる。具体的に
例示すると、ｎ型の微結晶シリコン薄膜、炭素含有微結
晶シリコン薄膜、微結晶シリコンカーバイド薄膜、アモ
ルファスシリコン薄膜、アモルファスシリコンカーボン
薄膜、アモルファスシリコンゲルマン薄膜等を有効に用
いることができる。これらｎ型半導体薄膜は、分子内に
シリコンを有する化合物、ゲルマン、シリルゲルマン等
の分子内にゲルマニウムを有する化合物、炭化水素ガス
等から、目的とする半導体薄膜に応じて適宜選択される
原料に、ホスフィンやアルシン等の周期律表の第■族の
化合物、ならびに水素を混合して、プラズマＣＶＤ （
化学気相堆積）法や光ＣＶＤ （化学気相堆積）法を適
用することにより容易に形成される。さらに、当該原料
ガスをヘリウムやアルゴン等の不活性ガスで希釈するこ
とは、なんら、本発明の効果を妨げるものではない、形
成条件は、形成温度は１５０〜４００°Ｃ１好ましくは
１７５〜３５０°Ｃであり、形成圧力は０．０１〜５
Ｔｏｒｒ、好ましくは０．０３〜１．５ Ｔｏｒｒで行
われる。ｎ型半導体薄膜の膜厚は、２００人〜５００人
で十分である。
本発明の非晶質光起電力素子を形成するに、用いるに好
ましい原料ガスについてさらに具体的な示例をあげて説
明する。分子内にシリコンを有する化合物については、
モノシラン、ジシラン、トリシラン等の水素化シリコン
；モノメチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラ
ン、テトラメチルシラン、エチルシラン、ジエチルシラ
ン等のアルキル基置換の水素化シリコン：ビニルシラン
、ジビニルシラン、トリビニルシラン、ビニルジシラン
、ジビニルジシラン、プロペニルシラン、エチニルシラ
ン等のラジカル重合可能の不飽和炭化水素基を分子内に
有する水素化シリコン；これら水素化シリコンの水素が
一部またはすべてフッ素で置換されたフン化シリコンを
有効に用いることができる。
ましい原料ガスについてさらに具体的な示例をあげて説
明する。分子内にシリコンを有する化合物については、
モノシラン、ジシラン、トリシラン等の水素化シリコン
；モノメチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラ
ン、テトラメチルシラン、エチルシラン、ジエチルシラ
ン等のアルキル基置換の水素化シリコン：ビニルシラン
、ジビニルシラン、トリビニルシラン、ビニルジシラン
、ジビニルジシラン、プロペニルシラン、エチニルシラ
ン等のラジカル重合可能の不飽和炭化水素基を分子内に
有する水素化シリコン；これら水素化シリコンの水素が
一部またはすべてフッ素で置換されたフン化シリコンを
有効に用いることができる。
炭化水素ガスの具体的示例として、メタン、エタン、プ
ロパン、エチレン、プロピレン、アセチレン等の炭化水
素ガスが有用である。これら炭化水素ガスは、炭素含有
微結晶シリコン薄膜、微結晶シリコンカーバイドｍｓ等
の形成において、光学的バンドギャップを変更するとき
に用いると便利である。また、この目的においては、ア
ルキル基置換の水素化シリコン、ラジカル重合可能の不
飽和炭化水素基を分子内に有する水素化シリコン、これ
ら水素化シリコンの水素が一部またはすべてフッ素で置
換されたフッ化シリコン等の材料も有用である。
ロパン、エチレン、プロピレン、アセチレン等の炭化水
素ガスが有用である。これら炭化水素ガスは、炭素含有
微結晶シリコン薄膜、微結晶シリコンカーバイドｍｓ等
の形成において、光学的バンドギャップを変更するとき
に用いると便利である。また、この目的においては、ア
ルキル基置換の水素化シリコン、ラジカル重合可能の不
飽和炭化水素基を分子内に有する水素化シリコン、これ
ら水素化シリコンの水素が一部またはすべてフッ素で置
換されたフッ化シリコン等の材料も有用である。
基板、第一電極、第二電極等については、とくに、限定
される条件はない、基板としては青板ガラス、ホウケイ
酸ガラス、石英ガラス等従来用いられているガラス基板
材料が有用であるが、さらに、金属やプラスチックスも
基板材料として用いることができる。プラスチックス材
料においては、１００℃以上の温度に耐える材料をさら
に有効に用いることができる。第一および第二電極とし
ては、太陽光入射のために、一方あるいは両方が透光性
を有することが必要であるが、それ以外はなんら制約を
受けない。具体的には、酸化スズ、酸化インジウム、酸
化亜鉛等の金属酸化物や透光性の金属等を有効に用いる
ことができる。また、金属電極として、アルミニウム、
クロム、ニッケルークロム、銀、金、白金等のや酸化ス
ズ、酸化インジウム、酸化亜鉛等の金属酸化物の中から
適宜、選択して用いることができる。
される条件はない、基板としては青板ガラス、ホウケイ
酸ガラス、石英ガラス等従来用いられているガラス基板
材料が有用であるが、さらに、金属やプラスチックスも
基板材料として用いることができる。プラスチックス材
料においては、１００℃以上の温度に耐える材料をさら
に有効に用いることができる。第一および第二電極とし
ては、太陽光入射のために、一方あるいは両方が透光性
を有することが必要であるが、それ以外はなんら制約を
受けない。具体的には、酸化スズ、酸化インジウム、酸
化亜鉛等の金属酸化物や透光性の金属等を有効に用いる
ことができる。また、金属電極として、アルミニウム、
クロム、ニッケルークロム、銀、金、白金等のや酸化ス
ズ、酸化インジウム、酸化亜鉛等の金属酸化物の中から
適宜、選択して用いることができる。
以下、実施例により、本発明の実施の態様を説明する。
〔実施例１〕
光起電力素子の形成装置としては、プラズマＣＶＤ法、
スパッタリング法並びに光ＣＶＤ法を適用できる成膜装
置を用いた。素子構成は第２図に示したとおりである。
スパッタリング法並びに光ＣＶＤ法を適用できる成膜装
置を用いた。素子構成は第２図に示したとおりである。
酸化スズ膜７が、厚み１μ被覆されたガラス基板１３を
成膜装置内に設置した。第一の導電型半導体薄膜８とし
て、ｐ型のＣｕＡｌ５ｅａを先ず形成した。化学量論比
から５モル％過剰にＡｌを加えたＣｕＡＩＳｅｇ焼結体
をスパッタリング用ターゲットとし、スパッタリング条
件として、圧力１０ｍｔｏｒｒ 、 Ａｒガス流量１０
１０５ｃ、セレン化水素２ｓｅｃｍ 、基板温度３００
℃、高周波電力５０Ｗを用いた。成膜時間１００秒にて
、２００人を形成した後、水素とセレン化水素混合ガス
雰囲気にて３００℃加熱処理を行った６次に実質的に真
性の半導体薄膜形成室に当該基板を移送し、モノシラン
を導入して、圧力０．０５↑ｏｒｒ、形成温度２４０℃
の条件でプラズマＣＶＤ法によりアモルファスシリコン
薄膜９を約７０００人の膜厚に形成した。プラズマＣＶ
Ｄ法は１３．５６ ＭＨｚのＲＦ放電を利用した。この
ときの、ＲＦ電力は１ＯＮであった。実質的に真性の半
導体薄膜９を形成後、ｎ型半導体薄膜形成室に当該基板
を移送した。モノシラン／ホスフィン／水素からなる原
料ガスをそれぞれの流量が１０１０．０１／１００の割
合になるように導入した。圧力０．２ Ｔｏｒｒ、形成
温度２４０℃の条件でプラズマＣＶＤ法によりｎ型半導
体薄膜１０を５００人の膜厚に形成した。プラズマＣＶ
Ｄ法は１３．５Ｅｉ ＭＨｚのＲＦ放電を利用した。こ
のときの、ＲＦ電力は５０−であった、ついで、薄膜形
成装置から取り出し、第二の電極であるアルミニウム金
属電極１１を形成し、光起電力素子を作製した。
成膜装置内に設置した。第一の導電型半導体薄膜８とし
て、ｐ型のＣｕＡｌ５ｅａを先ず形成した。化学量論比
から５モル％過剰にＡｌを加えたＣｕＡＩＳｅｇ焼結体
をスパッタリング用ターゲットとし、スパッタリング条
件として、圧力１０ｍｔｏｒｒ 、 Ａｒガス流量１０
１０５ｃ、セレン化水素２ｓｅｃｍ 、基板温度３００
℃、高周波電力５０Ｗを用いた。成膜時間１００秒にて
、２００人を形成した後、水素とセレン化水素混合ガス
雰囲気にて３００℃加熱処理を行った６次に実質的に真
性の半導体薄膜形成室に当該基板を移送し、モノシラン
を導入して、圧力０．０５↑ｏｒｒ、形成温度２４０℃
の条件でプラズマＣＶＤ法によりアモルファスシリコン
薄膜９を約７０００人の膜厚に形成した。プラズマＣＶ
Ｄ法は１３．５６ ＭＨｚのＲＦ放電を利用した。この
ときの、ＲＦ電力は１ＯＮであった。実質的に真性の半
導体薄膜９を形成後、ｎ型半導体薄膜形成室に当該基板
を移送した。モノシラン／ホスフィン／水素からなる原
料ガスをそれぞれの流量が１０１０．０１／１００の割
合になるように導入した。圧力０．２ Ｔｏｒｒ、形成
温度２４０℃の条件でプラズマＣＶＤ法によりｎ型半導
体薄膜１０を５００人の膜厚に形成した。プラズマＣＶ
Ｄ法は１３．５Ｅｉ ＭＨｚのＲＦ放電を利用した。こ
のときの、ＲＦ電力は５０−であった、ついで、薄膜形
成装置から取り出し、第二の電極であるアルミニウム金
属電極１１を形成し、光起電力素子を作製した。
〔比較例１〕
実施例１において、第一の導電型半導体薄膜として、Ｉ
ＩＩＩ ＶＩ寞族化合物半導体薄膜の替わりに、
ｐ型機結晶シリコン薄膜を形成した。素子の層構成を第
３図に示す。氷層以外は実施例１と全く同じ工程で非晶
質光起電力素子を形成した。ｐ型機結晶薄膜の形成は、
１１０．０５／１００の割合のモノシラン／ジボラン／
水素の混合ガスをｔｃＭ室に導入し、ＲＦ電力５０Ｗ５
圧力０．１ｔｏｒｒ 、基板温度２５０℃で放電時間２
００秒により行い、２００人形成した。
ＩＩＩ ＶＩ寞族化合物半導体薄膜の替わりに、
ｐ型機結晶シリコン薄膜を形成した。素子の層構成を第
３図に示す。氷層以外は実施例１と全く同じ工程で非晶
質光起電力素子を形成した。ｐ型機結晶薄膜の形成は、
１１０．０５／１００の割合のモノシラン／ジボラン／
水素の混合ガスをｔｃＭ室に導入し、ＲＦ電力５０Ｗ５
圧力０．１ｔｏｒｒ 、基板温度２５０℃で放電時間２
００秒により行い、２００人形成した。
以上により作製した非晶質光起電力素子の性能を評価し
た。評価として、ＡＭ １．５．１００ ｍＴｄ／にｄ
の光をソーラージξユレータにより、照射して当該非晶
質光起電力素子の光電特性を測定した０本発明により実
施した光起電力素子と比較例で示した光起電力素子の性
能を比較した結果、開放端電圧において２０％、短絡光
電流においても１５％の向上が認めらた。結果として、
光電変換効率は３５％の改善が得られた。
た。評価として、ＡＭ １．５．１００ ｍＴｄ／にｄ
の光をソーラージξユレータにより、照射して当該非晶
質光起電力素子の光電特性を測定した０本発明により実
施した光起電力素子と比較例で示した光起電力素子の性
能を比較した結果、開放端電圧において２０％、短絡光
電流においても１５％の向上が認めらた。結果として、
光電変換効率は３５％の改善が得られた。
以上の実施例ならびに比較例から明らかなように、導電
型半導体薄膜にＩ−ｎＩ Ｖｌｔ族化合物半導体を用
いることにより、従来技術で実用化されている非晶質光
起電力素子の性能とくに、開放端電圧、短絡光電流を著
しく向上させるものである、すなわち、本発明は実用レ
ベルにおいて、非晶質光起電力素子の光電変換効率の改
善に大きく貢献するものである。このように、本発明は
電力用太陽電池に要求される高変換効率を可能にする技
術を提供できるものであり、エネルギー産業にとって、
きわめて有用な発明であると云わざるを得ない。
型半導体薄膜にＩ−ｎＩ Ｖｌｔ族化合物半導体を用
いることにより、従来技術で実用化されている非晶質光
起電力素子の性能とくに、開放端電圧、短絡光電流を著
しく向上させるものである、すなわち、本発明は実用レ
ベルにおいて、非晶質光起電力素子の光電変換効率の改
善に大きく貢献するものである。このように、本発明は
電力用太陽電池に要求される高変換効率を可能にする技
術を提供できるものであり、エネルギー産業にとって、
きわめて有用な発明であると云わざるを得ない。
第１図は本発明の光起電力素子の構成例を示す模式図で
ある。第２図は本発明の実施例の素子の構成を示す模式
図である。第３図は従来技術による非晶質光起電力素子
の例を示す模式図である。 図中１・−・−・・・一基板、２ 第一の電極、３
・−・−・・・−・第一の導電型半導体薄膜、４
実質的に真性の非晶質半導体薄膜、５ 第二の導電
型半導体薄膜、６ 第二の電極、７・・・−・・・
−・酸化スズ、８ ｐ型ＣｕＡｌ５ｅｌ 、９
ｉ型アモルファスシリコン薄膜、１０−・・−・−
・・ｎ型微結晶シリコン薄膜、１１−・−・・−・−・
アルミニウム金属電極、１２・−・−・・・ｐ型機結晶
シリコン薄膜、１３−・・・−・−・ガラス基板、を示
す。
ある。第２図は本発明の実施例の素子の構成を示す模式
図である。第３図は従来技術による非晶質光起電力素子
の例を示す模式図である。 図中１・−・−・・・一基板、２ 第一の電極、３
・−・−・・・−・第一の導電型半導体薄膜、４
実質的に真性の非晶質半導体薄膜、５ 第二の導電
型半導体薄膜、６ 第二の電極、７・・・−・・・
−・酸化スズ、８ ｐ型ＣｕＡｌ５ｅｌ 、９
ｉ型アモルファスシリコン薄膜、１０−・・−・−
・・ｎ型微結晶シリコン薄膜、１１−・−・・−・−・
アルミニウム金属電極、１２・−・−・・・ｐ型機結晶
シリコン薄膜、１３−・・・−・−・ガラス基板、を示
す。
Claims (1)
- （１）基板、第一電極、第一の導電型半導体薄膜、実質
的に真性の非晶質半導体薄膜、第二の導電型半導体薄膜
、第二電極の順に積層して形成された非晶質光起電力素
子において、第一の導電型半導体薄膜および第二の導電
型半導体薄膜のうち、少なくとも一方が、 I −III−V
I＿２族化合物半導体薄膜であることを特徴とする非晶
質光起電力素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1200235A JPH0364973A (ja) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | 光起電力素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1200235A JPH0364973A (ja) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | 光起電力素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0364973A true JPH0364973A (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=16421059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1200235A Pending JPH0364973A (ja) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | 光起電力素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0364973A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0448785A (ja) * | 1990-06-15 | 1992-02-18 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 薄膜太陽電池 |
| US6107562A (en) * | 1998-03-24 | 2000-08-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor thin film, method for manufacturing the same, and solar cell using the same |
| US6259016B1 (en) | 1999-03-05 | 2001-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solar cell |
| US6534704B2 (en) | 2000-10-18 | 2003-03-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solar cell |
| JP2007154670A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Sanyo Denki Co Ltd | 軸流送風機 |
| US7960306B2 (en) | 2008-05-28 | 2011-06-14 | Industrial Technology Research Institute | Photo-energy transformation catalysts and methods for fabricating the same |
-
1989
- 1989-08-03 JP JP1200235A patent/JPH0364973A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0448785A (ja) * | 1990-06-15 | 1992-02-18 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 薄膜太陽電池 |
| US6107562A (en) * | 1998-03-24 | 2000-08-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor thin film, method for manufacturing the same, and solar cell using the same |
| US6259016B1 (en) | 1999-03-05 | 2001-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solar cell |
| US6534704B2 (en) | 2000-10-18 | 2003-03-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solar cell |
| JP2007154670A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Sanyo Denki Co Ltd | 軸流送風機 |
| US7960306B2 (en) | 2008-05-28 | 2011-06-14 | Industrial Technology Research Institute | Photo-energy transformation catalysts and methods for fabricating the same |
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