JP3368825B2 - Solar cell - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池、特に異な
るバンドギャップを有する単位太陽電池を積層したタン
デム型の太陽電池の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】異なるバンドギャップを有する単位太陽
電池を積層することにより、広い波長域で光電変換効率
を向上させたタンデム型太陽電池が知られている。特開
平４−２２６０８４号公報にも、このようなタンデム型
の太陽電池が開示されている。
【０００３】図８には、このような従来のタンデム型太
陽電池の断面図が示される。図８において、太陽電池１
０は、光入射側（図の上側）の単位太陽電池である上部
セル１２と、裏面側の単位太陽電池である下部セル１４
とが積層された構造となっており、一般に上部セル１２
としてバンドギャップ（Ｅｇ）の大きい太陽電池が使用
され、下部セル１４としてバンドギャップの小さい太陽
電池が使用されている。また、太陽電池１０の光入射側
には上部電極１８が、裏面側には下部電極２０がそれぞ
れ設けられており、上部セル１２及び下部セル１４で発
生したキャリアである電子は上部電極１８から、正孔は
下部電極２０からそれぞれ取り出される。
【０００４】この場合、上部セル１２と下部セル１４と
では、それぞれのバンドレベルに隔たりがあるので、上
部セル１２と下部セル１４との接合面で電子及び正孔の
キャリア移動が妨げられる。このため、この接合部分に
トンネルダイオード１６を配置し、接合部分でのキャリ
アの移動を可能としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図８に示され
た従来の太陽電池１０においては、上部セル１２と下部
セル１４との間に設けられたトンネルダイオード１６及
びこれらの界面での抵抗損失や少数キャリアの再結合損
失が多いという問題があった。特に、上記界面では格子
の不整合による欠陥密度が高く、この部分での少数キャ
リアの再結合損失が多かった。
【０００６】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、キャリア再結合損失を低減
し、発電効率の高い太陽電池を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、異なるバンドギャップを有する単位太陽
電池を積層したタンデム型の太陽電池であって、太陽電
池の光入射面に設けられ、光入射側の単位太陽電池の一
方の電極となる上部電極と、太陽電池の裏面に設けら
れ、この裏面側に形成されたｎ層とｐ層とにそれぞれ独
立して接続されて上記光入射側の単位太陽電池の他方の
電極と裏面側の太陽電池の一対の電極とに兼用される裏
面電極と、を備え、上記異なるバンドギャップを有する
単位太陽電池のうち裏面側の単位太陽電池の最上面に、
基板より不純物濃度の高い拡散層を設けたことを特徴と
する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）を、図面に従って説明する。
【０００９】図１には本発明に係る太陽電池の構成の断
面図が示される。図１において、太陽電池１０は、バン
ドギャップ（Ｅｇ）の広い半導体材料で構成される単位
太陽電池である上部セル１２とバンドギャップの狭い半
導体材料で構成される単位太陽電池である下部セル１４
とが積層されたタンデム型の構造となっている。上部セ
ル１２は、ｎ+層、ｐ層、ｐ+層が積層されて構成されて
おり、本発明に係る光入射側の単位太陽電池を構成す
る。また、その最上部に形成されたｎ+層に接続されて
上部電極１８が設けられている。さらに、ｎ+層の上に
は絶縁膜２４が形成されている。絶縁膜２４は透明材料
で構成されており、太陽光はこの絶縁膜２４を介して太
陽電池１０に入射してくる。
【００１０】また、下部セル１４は、基板となるｐ層の
裏面にｎ+層、ｐ+層が交互に設けられている。各ｎ+層
には負極２６が、各ｐ+層には正極２８がそれぞれ独立
して接続されており、本発明にかかる裏面電極を構成し
ている。これらの負極２６及び正極２８は、下部セル１
４の一対の電極を構成するとともに、正極２８が上部セ
ル１２の一方の電極である上部電極１８に対して他方の
電極としても兼用されている。なお、下部セル１４が本
発明に係る裏面側の単位太陽電池に相当する。
【００１１】上述した上部セル１２としては、例えば材
料としてＡｌＧａＡｓを使用することができる。そのバ
ンドギャップは１．８２ｅＶである。また、この場合ｎ
+層のドーパント濃度は１×１０19ｃｍ-3であり、その
厚みは０．１μｍである。また、ｐ層のドーパント濃度
は１×１０16ｃｍ-3であり、その厚みは１．０μｍであ
る。更に、ｐ+層のドーパント濃度は１×１０19ｃｍ-3
であり、その厚みは０．１μｍである。
【００１２】また、下部セル１４の材料としては、例え
ばＳｉを使用することができる。そのバンドギャップは
１．１１ｅＶである。また、この場合ｎ+層のドーパン
ト濃度は１×１０19ｃｍ-3であり、その厚みは１．０μ
ｍである。また、ｐ層のドーパント濃度は５×１０13ｃ
ｍ-3であり、その厚みは１００μｍである。更に、ｐ+
層のドーパント濃度は１×１０19ｃｍ-3であり、その厚
みは１．０μｍである。
【００１３】なお、上部セル１２の材料としてはＩｎＧ
ａＰやＧａＡｓを使用することもできる。そのバンドギ
ャップは、それぞれ１．８８ｅＶ、１．４２ｅＶであ
る。また、下部セル１４の材料としては、ＧａＡｓも使
用することができ、そのバンドギャップは１．４２ｅＶ
である。更に、下部セル１４としてはＧｅも使用するこ
とができ、そのバンドギャップは０．６６ｅＶである。
【００１４】図２には、図１に示された破線部分Ａのバ
ンド構造が示される。また、図３には、図１に示された
破線部分Ｂのバンド構造が示される。また、図４には、
図１に示された破線部分Ｃのバンド構造が示される。こ
れらはいずれも太陽電池１０に光が照射されている場合
のバンド構造である。
【００１５】図１の破線部分Ａにおけるバンド構造は、
図２に示されるようになっているので、太陽光が太陽電
池１０に照射されると、下部セル１４中でキャリアであ
る電子と正孔が発生し、電子はｎ+層に移動し、下部電
極のうち負極２６に集められ、正孔はｐ+層に移動し、
下部電極のうち正極２８に集められる。この場合には、
発生したキャリアは、いずれも下部セル１４中のみを移
動するので、従来例と異なりトンネルダイオードが不要
とできる。したがって、トンネルダイオードでのキャリ
ア再結合による損失も発生しない。
【００１６】図３に示されるように、図１の破線部分Ｂ
においては、上部セル１２の最下層であるｐ+層で伝導
帯のエネルギレベルが最も高くなる。このため、太陽光
が太陽電池１０に照射され、上部セル１２で発生した電
子は、上部電極１８に向かって移動する。また、下部セ
ル１４で発生した電子は、下部電極のうち負極２６に向
かって移動する。
【００１７】また、破線部分Ｂにおける価電子帯のエネ
ルギレベルは、破線部分Ｂにおける太陽電池１０の最上
層及び最下層であるｎ+層で低くなる。したがって、破
線部分Ｂに沿っては正孔が移動することができない。こ
のため、上部セル１２及び下部セル１４で発生した正孔
は、それぞれのセル中を図１の横方向に移動し、破線部
分Ｃに沿って移動することになる。
【００１８】図４に示されるように、図１の破線部分Ｃ
においては、価電子帯のエネルギレベルがフラットとな
っている。これは、上部セル１２のｐ層とｐ+層及び下
部セル１４のｐ層のドーパント濃度を適宜調整し、光照
射時にこれらの層の価電子帯のエネルギレベルがフラッ
トとなるように調整されているからである。図４に示さ
れた部分すなわち図１の破線部分Ｃでは、太陽電池１０
の受光面側にｎ+層が形成され、裏面側にｐ+層が形成さ
れている。このような構成により、図４に示されるよう
に、上部セル１２及び下部セル１４中で発生した正孔は
裏面側のｐ+層に移動していき、裏面電極のうちの正極
２８に集められる。この場合、上部セル１２で発生した
正孔は、上部セル１２と下部セル１４との界面を移動し
ていくことになる。しかし上述したように、移動経路中
でのエネルギレベルがフラットであるため、トンネルダ
イオードを使用する必要はない。
【００１９】また、破線部分Ｃにおける伝導帯のエネル
ギレベルは、上部セル１２のｐ層及びｐ+層と下部セル
１４のｐ+層とで高くなる構造となるので、下部セル１
４のｐ層中で発生した電子は図１の破線部分Ｃに沿って
移動することができない。このため、ここで発生した電
子は、下部セル１４中を図１の横方向に移動し、破線部
分Ｂに沿って移動することになる。なお、上部セル１２
のｐ層及びｐ+層で発生した電子については上部セル１
２のｎ+層に向かって移動し、上部電極１８で集められ
ることになる。
【００２０】以上のとおり、下部セル１４の裏面側に設
けられた負極２６及び正極２８は、下部セル１４の一対
の電極として機能するとともに、正極２８が、上部セル
１２に設けられた一方電極としての上部電極１８に対し
て上部セル１２の他方電極としても機能している。この
ような構成としたことにより、下部セル１４中で発生し
た電子は負極２６に、正孔は正極２８にそれぞれ集めら
れる。また、上部セル１２で発生した電子については、
破線部分Ｂに沿って上部セル１２のｎ+層に移動し、上
部電極１８に集められる。更に、上部セル１２で発生し
た正孔については、破線部分Ｃに沿って下部セル１４の
ｐ+層に移動し、正極２８に集められる。
【００２１】このように、上部セル１２の上部と下部セ
ル１４の下部とにｎ+層を設けたので、各セルで発生し
た電子はそれぞれのセルのｎ+層に移動し、光入射側の
上部電極１８及び裏面側の負極２８に集められる。この
ため、少数キャリアである電子の移動距離を短くでき、
再結合損失を低減できる。
【００２２】ただし、図１に示された本発明に係る太陽
電池の場合には、上部セル１２と下部セル１４との界面
で少数キャリアである電子の再結合損失が発生する可能
性がある。そこで、図５に示されるように、下部セル１
４の最上面すなわち上部セル１２と下部セル１４との界
面部分に下部セル１４の基板よりも不純物濃度の高い拡
散層２２が設けられている。
【００２３】図６には、図５に示された拡散層２２の周
辺のバンド構造が示される。図６に示されるように、不
純物濃度の高い拡散層２２を設けたことにより、拡散層
２２と下部セル１４の基板であるｐ層との間にポテンシ
ャル差が生じ、これに基づく障壁ができる。このため、
下部セル１４の中で発生した少数キャリアである電子
が、この障壁のために上部セル１２と下部セル１４との
界面方向に移動することを防止できる。これにより、上
部セル１２と下部セル１４との界面における少数キャリ
ア（電子）の再結合損失を抑制することができ、そのぶ
ん光電変換効率を向上させることができる。
【００２４】なお、拡散層２２は、基板よりも不純物濃
度が高いので、この部分でキャリアの再結合が発生する
確率が高くなる。このため、拡散層２２の厚さとしては
５．０μｍ以下、好ましくは０．３〜１．０μｍとする
ことが好適である。
【００２５】図７には、上記拡散層２２の不純物濃度と
太陽電池１０の光電変換効率の関係が示される。図７か
らわかるように、拡散層２２の不純物濃度に対して光電
変換効率が最大となる点がある。このため、拡散層２２
の不純物濃度としては一定の最適な範囲が存在する。前
述した下部セル１４のｐ型基板の不純物濃度に対して拡
散層２２の不純物濃度を１０〜１０6倍の範囲とするの
がよく、好ましくは１０3〜１０4倍程度とするのが好ま
しい。拡散層２２の不純物濃度が基板の不純物濃度の１
０6倍を超えると、拡散層２２内でのキャリアの再結合
が増加する。また、拡散層２２の不純物濃度が基板の１
０倍より低くなると、図６に示された障壁が低くなり、
ここを乗り越えて上部セル１２と下部セル１４との界面
に移動する少数キャリアが増加する。したがって、拡散
層２２の不純物濃度としては、上述したように基板の不
純物濃度の１０〜１０6倍の範囲とするのがよい。
【００２６】なお、本実施形態においては、太陽電池を
形成する基板としてｐ型基板を使用しているが、これを
ｎ型の基板とすることも可能である。この場合には、上
述した伝導帯と価電子帯の関係及び電子と正孔との関係
が逆の挙動となるが、機能的には同じものを実現するこ
とができる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バンドギャップの異なるそれぞれの単位太陽電池で発生
する少数キャリアは、それぞれ発生した単位太陽電池内
のみを移動するだけであるので、再結合損失を大幅に低
減することができる。
【００２８】また、下部セルの最上面に形成された拡散
層により、上部セルと下部セルとの界面でのキャリア再
結合が抑制される。
【００２９】以上の結果、発電効率の高い太陽電池を得
ることができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell, and more particularly to an improvement in a tandem type solar cell in which unit solar cells having different band gaps are stacked. 2. Description of the Related Art A tandem solar cell has been known in which unit solar cells having different band gaps are stacked to improve photoelectric conversion efficiency in a wide wavelength range. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-226084 discloses such a tandem-type solar cell. FIG. 8 is a sectional view of such a conventional tandem solar cell. In FIG. 8, solar cell 1
0 denotes an upper cell 12 which is a unit solar cell on the light incident side (upper side in the figure) and a lower cell 14 which is a unit solar cell on the back side
Are laminated, and generally, the upper cell 12
A solar cell having a large band gap (Eg) is used as the solar cell, and a solar cell having a small band gap is used as the lower cell 14. An upper electrode 18 is provided on the light incident side of the solar cell 10, and a lower electrode 20 is provided on the back surface side. Electrons, which are carriers generated in the upper cell 12 and the lower cell 14, are emitted from the upper electrode 18. The holes are respectively extracted from the lower electrode 20. [0004] In this case, since the upper cell 12 and the lower cell 14 are separated from each other in band level, carrier movement of electrons and holes is prevented at the junction surface between the upper cell 12 and the lower cell 14. For this reason, the tunnel diode 16 is arranged at this junction to enable the movement of carriers at the junction. [0005] However, in the conventional solar cell 10 shown in FIG. 8, a tunnel diode 16 provided between the upper cell 12 and the lower cell 14 and an interface between them are provided. However, there is a problem that resistance loss and recombination loss of minority carriers are large. In particular, at the interface, the defect density due to lattice mismatch was high, and the recombination loss of minority carriers at this portion was large. [0006] The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a solar cell having high power generation efficiency with reduced carrier recombination loss. [0007] In order to achieve the above object, the present invention provides a tandem type solar cell in which unit solar cells having different band gaps are stacked, and a light incident surface of the solar cell. And an upper electrode which is one electrode of the unit solar cell on the light incident side, and which is provided on the back surface of the solar cell and is independently connected to the n-layer and the p-layer formed on this back surface, respectively. A back electrode which is also used as the other electrode of the unit solar cell on the light incident side and a pair of electrodes of the solar cell on the back side, and a unit solar cell on the back side of the unit solar cells having the different band gaps On the top of the battery,
A diffusion layer having a higher impurity concentration than the substrate is provided. [0008] Embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a solar cell according to the present invention. In FIG. 1, a solar cell 10 is an upper cell 12 which is a unit solar cell made of a semiconductor material having a wide band gap (Eg) and a lower cell 14 which is a unit solar cell made of a semiconductor material having a narrow band gap.
Are stacked in a tandem structure. The upper cell 12 is configured by laminating an n + layer, a p layer, and a p + layer, and constitutes a unit solar cell on the light incident side according to the present invention. Further, an upper electrode 18 is provided so as to be connected to the n + layer formed on the uppermost portion. Further, an insulating film 24 is formed on the n + layer. The insulating film 24 is made of a transparent material, and sunlight enters the solar cell 10 through the insulating film 24. In the lower cell 14, an n + layer and ap + layer are alternately provided on the back surface of the p layer serving as a substrate. A negative electrode 26 is connected to each of the n + layers, and a positive electrode 28 is connected to each of the p + layers independently, and constitutes a back electrode according to the present invention. The negative electrode 26 and the positive electrode 28 are connected to the lower cell 1
4, and the positive electrode 28 is also used as the other electrode with respect to the upper electrode 18 which is one electrode of the upper cell 12. The lower cell 14 corresponds to the unit solar cell on the back side according to the present invention. For the above-described upper cell 12, for example, AlGaAs can be used as a material. Its band gap is 1.82 eV. In this case, n
The dopant concentration of the + layer is 1 × 10 19 cm −3 , and its thickness is 0.1 μm. The dopant concentration of the p-layer is 1 × 10 16 cm −3 , and its thickness is 1.0 μm. Further, the dopant concentration of the p + layer is 1 × 10 19 cm −3.
And its thickness is 0.1 μm. As a material of the lower cell 14, for example, Si can be used. Its band gap is 1.11 eV. In this case, the n + layer has a dopant concentration of 1 × 10 19 cm −3 and a thickness of 1.0 μm.
m. The dopant concentration of the p layer is 5 × 10 13 c
m −3 and its thickness is 100 μm. Furthermore, p +
The dopant concentration of the layer is 1 × 10 19 cm −3 and its thickness is 1.0 μm. The material of the upper cell 12 is InG
aP or GaAs can also be used. The band gaps are 1.88 eV and 1.42 eV, respectively. GaAs can also be used as the material of the lower cell 14, and its band gap is 1.42 eV.
It is. Further, Ge can be used as the lower cell 14, and its band gap is 0.66 eV. FIG. 2 shows a band structure of a broken line portion A shown in FIG. FIG. 3 shows a band structure of a broken line portion B shown in FIG. Also, in FIG.
The band structure of the broken line portion C shown in FIG. 1 is shown. These are all band structures when the solar cell 10 is irradiated with light. The band structure at the broken line portion A in FIG.
As shown in FIG. 2, when the solar cell 10 is irradiated with sunlight, electrons and holes as carriers are generated in the lower cell 14, and the electrons move to the n + layer, Of the electrodes, the holes are collected at the negative electrode 26, and the holes move to the p + layer,
It is collected on the positive electrode 28 of the lower electrode. In this case,
Since all the generated carriers move only in the lower cell 14, a tunnel diode is not required unlike the conventional example. Therefore, no loss due to carrier recombination in the tunnel diode occurs. As shown in FIG. 3, a broken line portion B in FIG.
In, the energy level of the conduction band is highest in the p + layer, which is the lowermost layer of the upper cell 12. Therefore, the solar cell 10 is irradiated with sunlight, and the electrons generated in the upper cell 12 move toward the upper electrode 18. The electrons generated in the lower cell 14 move toward the negative electrode 26 of the lower electrode. The energy level of the valence band at the dashed line portion B is lower at the n + layer which is the uppermost layer and the lowermost layer of the solar cell 10 at the dashed line portion B. Therefore, the holes cannot move along the broken line portion B. Therefore, holes generated in the upper cell 12 and the lower cell 14 move in the respective cells in the horizontal direction in FIG. 1 and move along the broken line portion C. As shown in FIG. 4, a broken line portion C in FIG.
In, the energy level of the valence band is flat. This is done by appropriately adjusting the dopant concentration of the p layer and the p + layer of the upper cell 12 and the p layer of the lower cell 14 so that the energy levels of the valence bands of these layers become flat during light irradiation. Because there is. In the portion shown in FIG. 4, that is, the broken line portion C in FIG.
, An n + layer is formed on the light receiving surface side, and ap + layer is formed on the back surface side. With such a configuration, as shown in FIG. 4, holes generated in the upper cell 12 and the lower cell 14 move to the p + layer on the back surface side and are collected on the positive electrode 28 of the back surface electrode. . In this case, the holes generated in the upper cell 12 move on the interface between the upper cell 12 and the lower cell 14. However, as described above, since the energy level in the movement path is flat, it is not necessary to use a tunnel diode. Further, the energy level of the conduction band in the broken-line part C, because the higher becomes the structure by the p + layer of p layer and p + layer and the bottom cell 14 of the upper cell 12, the lower cell 1
The electrons generated in the p layer 4 cannot move along the broken line portion C in FIG. Therefore, the electrons generated here move in the lower cell 14 in the horizontal direction in FIG. 1 and move along the broken line portion B. The upper cell 12
For the electrons generated in the p layer and the p + layer,
2 to the n + layer and will be collected at the upper electrode 18. As described above, the negative electrode 26 and the positive electrode 28 provided on the back surface side of the lower cell 14 function as a pair of electrodes of the lower cell 14, and the positive electrode 28 serves as one electrode provided on the upper cell 12. The upper electrode 18 also functions as the other electrode of the upper cell 12. With such a configuration, electrons generated in the lower cell 14 are collected on the negative electrode 26 and holes are collected on the positive electrode 28, respectively. For the electrons generated in the upper cell 12,
It moves along the broken line portion B to the n + layer of the upper cell 12 and is collected on the upper electrode 18. Further, holes generated in the upper cell 12 move to the p + layer of the lower cell 14 along the dashed line portion C, and are collected on the positive electrode 28. As described above, since the n + layers are provided above the upper cell 12 and below the lower cell 14, the electrons generated in each cell move to the n + layer of each cell, and the electrons on the light incident side are formed. It is collected on the upper electrode 18 and the negative electrode 28 on the back side. For this reason, the moving distance of the minority carrier electron can be shortened,
Recombination loss can be reduced. However, in the case of the solar cell according to the present invention shown in FIG. 1, recombination loss of electrons as minority carriers may occur at the interface between the upper cell 12 and the lower cell 14. Therefore, as shown in FIG.
4, a diffusion layer 22 having a higher impurity concentration than the substrate of the lower cell 14 is provided on the uppermost surface, that is, at the interface between the upper cell 12 and the lower cell 14. FIG. 6 shows a band structure around the diffusion layer 22 shown in FIG. As shown in FIG. 6, by providing the diffusion layer 22 having a high impurity concentration, a potential difference is generated between the diffusion layer 22 and the p-layer serving as the substrate of the lower cell 14, and a barrier based on this is formed. For this reason,
Electrons as minority carriers generated in the lower cell 14 can be prevented from moving toward the interface between the upper cell 12 and the lower cell 14 due to the barrier. Thereby, the recombination loss of minority carriers (electrons) at the interface between the upper cell 12 and the lower cell 14 can be suppressed, and the photoelectric conversion efficiency can be improved accordingly. Since the impurity concentration of the diffusion layer 22 is higher than that of the substrate, the probability of carrier recombination occurring at this portion increases. For this reason, the thickness of the diffusion layer 22 is preferably 5.0 μm or less, and more preferably 0.3 to 1.0 μm. FIG. 7 shows the relationship between the impurity concentration of the diffusion layer 22 and the photoelectric conversion efficiency of the solar cell 10. As can be seen from FIG. 7, there is a point where the photoelectric conversion efficiency becomes maximum with respect to the impurity concentration of the diffusion layer 22. Therefore, the diffusion layer 22
Has a certain optimum range. The impurity concentration of the diffusion layer 22 with respect to the impurity concentration of the p-type substrate of the bottom cell 14 described above may in the range of 10 to 10 6 times and preferably between the 10 3 to 10 4 times. The impurity concentration of the diffusion layer 22 is one of the impurity concentration of the substrate.
Beyond 0 6 times, recombination of carriers in the diffusion layer 22 is increased. Also, the impurity concentration of the diffusion layer 22 is
Below zero, the barrier shown in FIG.
The number of minority carriers moving over the interface and moving to the interface between the upper cell 12 and the lower cell 14 increases. Accordingly, as the impurity concentration of the diffusion layer 22, it is in the range of 10 to 10 6 times the impurity concentration of the substrate as described above. In this embodiment, a p-type substrate is used as a substrate for forming a solar cell. However, this substrate can be an n-type substrate. In this case, the above-described relationship between the conduction band and the valence band and the relationship between the electron and the hole have opposite behaviors, but the same function can be realized. As described above, according to the present invention,
Minority carriers generated in each unit solar cell having a different band gap only move within the unit solar cell in which each is generated, so that recombination loss can be significantly reduced. In addition, the carrier recombination at the interface between the upper cell and the lower cell is suppressed by the diffusion layer formed on the uppermost surface of the lower cell. As a result, a solar cell having high power generation efficiency can be obtained.
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る太陽電池の一実施形態の断面図
である。
【図２】 図１に示された破線部分Ａのバンド構造を示
す図である。
【図３】 図１に示された破線部分Ｂのバンド構造を示
す図である。
【図４】 図１に示された破線部分Ｃのバンド構造を示
す図である。
【図５】 図１に示された太陽電池に拡散層を追加した
例の断面図である。
【図６】 図５に示された拡散層付近のバンド構造を示
す図である。
【図７】 拡散層の不純物濃度と太陽電池の光電変換効
率との関係を示す図である。
【図８】 従来におけるタンデム型太陽電池の構造を示
す断面図である。
【符号の説明】
１０ 太陽電池、１２ 上部セル、１４ 下部セル、１
６ トンネルダイオード、１８ 上部電極、２０ 下部
電極、２２ 拡散層、２４ 絶縁膜、２６ 負極、２８
正極。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of a solar cell according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a band structure of a broken line portion A shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing a band structure of a broken line portion B shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing a band structure of a broken line portion C shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of an example in which a diffusion layer is added to the solar cell shown in FIG. 6 is a diagram showing a band structure near a diffusion layer shown in FIG. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the impurity concentration of a diffusion layer and the photoelectric conversion efficiency of a solar cell. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional tandem solar cell. [Description of Signs] 10 solar cells, 12 upper cells, 14 lower cells, 1
6 tunnel diode, 18 upper electrode, 20 lower electrode, 22 diffusion layer, 24 insulating film, 26 negative electrode, 28
Positive electrode.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−225372（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−206670（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−253081（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−201670（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−1268（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−113481（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−222469（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−181180（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−204214（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−199742（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−27169（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−274532（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−180952（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-225372 (JP, A) JP-A-3-206670 (JP, A) JP-A-3-253081 (JP, A) JP-A-60-1985 201670 (JP, A) JP-A-57-1268 (JP, A) JP-A-51-113481 (JP, A) JP-A-63-222469 (JP, A) JP-A-3-181180 (JP, A) JP-A-8-204214 (JP, A) JP-A-9-199742 (JP, A) JP-A-4-27169 (JP, A) JP-A-11-274532 (JP, A) (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 31/04-31/078
Claims (1)
電池を積層したタンデム型の太陽電池であって、 前記太陽電池の光入射面に設けられ、光入射側の前記単
位太陽電池の一方の電極となる上部電極と、 前記太陽電池の裏面に設けられ、この裏面側に形成され
たｎ層とｐ層とにそれぞれ独立して接続されて前記光入
射側の単位太陽電池の他方の電極と裏面側の前記単位太
陽電池の一対の電極とに兼用される裏面電極と、を備
え、 前記異なるバンドギャップを有する単位太陽電池のうち
裏面側の単位太陽電池の最上面に、基板より不純物濃度
の高い拡散層を設けたことを特徴とする太陽電池。(57) Claims 1. A tandem solar cell in which unit solar cells having different band gaps are stacked, the solar cell being provided on a light incident surface of the solar cell, An upper electrode serving as one electrode of the unit solar cell; and an n-layer and a p-layer provided on the back surface of the solar cell and independently formed on an n-layer and a p-layer formed on the back surface, respectively. A back electrode that is also used as the other electrode of the battery and a pair of electrodes of the unit solar cell on the back side, and a top surface of the unit solar cell on the back side among the unit solar cells having the different band gaps. And a diffusion layer having a higher impurity concentration than the substrate.
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