JPH0322709B2 - - Google Patents
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- JPH0322709B2 JPH0322709B2 JP58048301A JP4830183A JPH0322709B2 JP H0322709 B2 JPH0322709 B2 JP H0322709B2 JP 58048301 A JP58048301 A JP 58048301A JP 4830183 A JP4830183 A JP 4830183A JP H0322709 B2 JPH0322709 B2 JP H0322709B2
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アモルフアス薄膜太陽電池用のアモ
ルフアス光電変換素子の改良に関し、殊に、接合
型アモルフアス光電変換素子の製作上、及び光電
変換素子等の電気的特性上の改良に関する。
ルフアス光電変換素子の改良に関し、殊に、接合
型アモルフアス光電変換素子の製作上、及び光電
変換素子等の電気的特性上の改良に関する。
単結晶光電変換素子に比して低廉化の期待が大
きいことから、将来に向かつて大量に使用される
ことが見込まれるアモルフアス薄膜太陽電池用の
光電変換素子として、アモルフアス光電変換素子
が注目されている。
きいことから、将来に向かつて大量に使用される
ことが見込まれるアモルフアス薄膜太陽電池用の
光電変換素子として、アモルフアス光電変換素子
が注目されている。
然して、当初この接合型アモルフアス光電変換
素子は、二層構造のpn接合素子として開発され
たが、このpn接合二層構造素子では、入射光に
対する光励起キヤリアの発生領域が略ゞ空乏層の
範囲に限られるため、光電変換効率を大きく取る
ことができない欠点があつた。
素子は、二層構造のpn接合素子として開発され
たが、このpn接合二層構造素子では、入射光に
対する光励起キヤリアの発生領域が略ゞ空乏層の
範囲に限られるため、光電変換効率を大きく取る
ことができない欠点があつた。
そこで、従来における改良として、第一層とし
てのｐ層と第三層としてのｎ層との間に、中間層
乃至第二層としてのアモルフアス真性半導体層
（ｉ層）を介在させ、このアモルフアス真性半導
体層を光励起キヤリア発生領域として利用しよう
とする三層構造素子が提案された。
てのｐ層と第三層としてのｎ層との間に、中間層
乃至第二層としてのアモルフアス真性半導体層
（ｉ層）を介在させ、このアモルフアス真性半導
体層を光励起キヤリア発生領域として利用しよう
とする三層構造素子が提案された。
このような三層構造素子では、第１図示のよう
に、中間層としての第二層中に、その全長に亘つ
て所要の電位傾きのくくりつけ電界乃至組込電界
（built−in potential）を形成することができれ
ば、このｉ層全体を光励起キヤリアの発生領域と
して利用できることになり、アモルフアス光電変
換素子としての光電変換効率は、原理的には大き
く向上するものとなる。尚、第一層は第Ｉ層とい
うように、以下、他の構成子の符号と混同を生じ
ないように図面中で分り易い表記のために用いた
ローマ数字を本説明中でもそのまま用いるものと
する。
に、中間層としての第二層中に、その全長に亘つ
て所要の電位傾きのくくりつけ電界乃至組込電界
（built−in potential）を形成することができれ
ば、このｉ層全体を光励起キヤリアの発生領域と
して利用できることになり、アモルフアス光電変
換素子としての光電変換効率は、原理的には大き
く向上するものとなる。尚、第一層は第Ｉ層とい
うように、以下、他の構成子の符号と混同を生じ
ないように図面中で分り易い表記のために用いた
ローマ数字を本説明中でもそのまま用いるものと
する。
然して、このような三層構造の素子において
も、第層、第層を構成する材質乃至その物理
的、電気的性質に関しては、従来、こうした三層
構造素子もpn接合型からの発展型であるという
考えに拘束され、第層には当然のことながらｐ
層が、第層としては同様にｎ層が、夫々、選択
され、この選択自体に疑問が持たれることは殆ど
なかつた。
も、第層、第層を構成する材質乃至その物理
的、電気的性質に関しては、従来、こうした三層
構造素子もpn接合型からの発展型であるという
考えに拘束され、第層には当然のことながらｐ
層が、第層としては同様にｎ層が、夫々、選択
され、この選択自体に疑問が持たれることは殆ど
なかつた。
また一方、この種のアモルフアス光電変換素子
の製作の実際においては、第層乃至ｎ層は、三
層構造の積層過程中、最後に形成されるのが普通
であり、この順番に就いては従来のみならず、将
来的にもここ暫くは変える余地の無いものと言つ
て良い。
の製作の実際においては、第層乃至ｎ層は、三
層構造の積層過程中、最後に形成されるのが普通
であり、この順番に就いては従来のみならず、将
来的にもここ暫くは変える余地の無いものと言つ
て良い。
こうして材質上や製造上の限定に支配されて作
成された従来のアモルフアス薄膜太陽電池を第２
図に示すと、ガラス基板５上に先ず透明電極６を
形成した後に、この透明電極上にアモルフアス光
電変換素子１を積層的に形成して太陽電池８とし
ていた。即ち、透明電極６の上に、第層として
のｐ層２、第層としてのｉ層３を順に積層し、
ｉ層３の上に第層としてのｎ層４を形成してア
モルフアス光電変換素子１を形成した後、このｎ
層４の上に適当な金属膜７をオーミツク接触する
ように形成して、全体としてのアモルフアス薄膜
太陽電池８を作成していたのである。入射光hν
はガラス基板５、透明電極６を介してｐ層の方か
らｉ層内に入射する。
成された従来のアモルフアス薄膜太陽電池を第２
図に示すと、ガラス基板５上に先ず透明電極６を
形成した後に、この透明電極上にアモルフアス光
電変換素子１を積層的に形成して太陽電池８とし
ていた。即ち、透明電極６の上に、第層として
のｐ層２、第層としてのｉ層３を順に積層し、
ｉ層３の上に第層としてのｎ層４を形成してア
モルフアス光電変換素子１を形成した後、このｎ
層４の上に適当な金属膜７をオーミツク接触する
ように形成して、全体としてのアモルフアス薄膜
太陽電池８を作成していたのである。入射光hν
はガラス基板５、透明電極６を介してｐ層の方か
らｉ層内に入射する。
然して、このような従来のアモルフアス光電変
換素子１においては、以下列挙するような各種の
欠点を避けることができなかつたのである。
換素子１においては、以下列挙するような各種の
欠点を避けることができなかつたのである。
(1) アモルフアス半導体は不純物に関して敏感で
あるので、ｐ層、ｉ層、ｎ層の各形成には、
夫々個々に専用の薄膜形成装置を必要とし、更
に上記従来構成ではｎ層側の電極取出しのため
に金属薄膜も形成せねばならず、工程、装置は
複雑にならざるを得ない。
あるので、ｐ層、ｉ層、ｎ層の各形成には、
夫々個々に専用の薄膜形成装置を必要とし、更
に上記従来構成ではｎ層側の電極取出しのため
に金属薄膜も形成せねばならず、工程、装置は
複雑にならざるを得ない。
(2) ｉ層に対する第層としては、従来、上述の
ようにｎ型半導体層が選定されていたが、この
ｎ層には組込電界が存在しないため、光入射が
あつても、この部分で発生した電子・正孔対は
分離することなく再結合し、出力電流として利
用することはできない。
ようにｎ型半導体層が選定されていたが、この
ｎ層には組込電界が存在しないため、光入射が
あつても、この部分で発生した電子・正孔対は
分離することなく再結合し、出力電流として利
用することはできない。
(3) ｎ層を形成するためには、現在の所、PH3等
の猛毒ガスを使用せねばならず、製造工程中に
危険な工程が含まれるものとなる。
の猛毒ガスを使用せねばならず、製造工程中に
危険な工程が含まれるものとなる。
本発明では、このような実情に鑑みて成された
もので、上述した従来例の持つ欠点をことごとく
解消したアモルフアス光電変換素子の提供を主目
的としたものである。
もので、上述した従来例の持つ欠点をことごとく
解消したアモルフアス光電変換素子の提供を主目
的としたものである。
本発明は、既述した従来における既成概念を打
破する所から始まつている。即ち、本発明では、
第１図示のエネルギ・バンド構造の原点に戻り、
第層、第層の材質、殊に既述したように、従
来の欠点の主要な原因となつていた最後に形成さ
れる第層の性質を、ｎ層半導体層に限定的に考
えることなく、他の材質によつても第１図示のよ
うに所要の組込電界を中間層乃至第層中に存在
させることができないか、そしてまた、製造工程
を簡単化できないか、との発想の下に成されてい
る。その結果から先に言うと、本発明は、少なく
共、上記したようなアモルフアス光電変換素子に
おいて最後に形成される第層を、中間層乃至第
層としてのアモルフアス真性半導体層（ｉ層）
の仕事関数φaより小さな仕事関数φmを持つ金属
により構成したものである。以下、本発明に至つ
た知見乃至原理を混じえて第３図以降に則し、本
発明の実施例に就き説明する。
破する所から始まつている。即ち、本発明では、
第１図示のエネルギ・バンド構造の原点に戻り、
第層、第層の材質、殊に既述したように、従
来の欠点の主要な原因となつていた最後に形成さ
れる第層の性質を、ｎ層半導体層に限定的に考
えることなく、他の材質によつても第１図示のよ
うに所要の組込電界を中間層乃至第層中に存在
させることができないか、そしてまた、製造工程
を簡単化できないか、との発想の下に成されてい
る。その結果から先に言うと、本発明は、少なく
共、上記したようなアモルフアス光電変換素子に
おいて最後に形成される第層を、中間層乃至第
層としてのアモルフアス真性半導体層（ｉ層）
の仕事関数φaより小さな仕事関数φmを持つ金属
により構成したものである。以下、本発明に至つ
た知見乃至原理を混じえて第３図以降に則し、本
発明の実施例に就き説明する。
アモルフアス真性半導体層（ｉ層）に金属層を
接合した場合、当該ｉ層の仕事関数φaに対して
用いた金属層の仕事関数φmがφm＜φaの関係に
あれば、両層の界面近傍でのエネルギ・バンドの
曲がりは第３図Ａに示すようになる。図中、Ef
はフエルミ・レベルであり、第１図及び後述の第
３図Ｂ中にも併示してある。
接合した場合、当該ｉ層の仕事関数φaに対して
用いた金属層の仕事関数φmがφm＜φaの関係に
あれば、両層の界面近傍でのエネルギ・バンドの
曲がりは第３図Ａに示すようになる。図中、Ef
はフエルミ・レベルであり、第１図及び後述の第
３図Ｂ中にも併示してある。
一方、用いた金属層の仕事関数φmがφm＞φa
であつた場合には、両層の界面近傍でのエネル
ギ・バンドの曲がりは第３図Ｂ図示のようにな
り、先とは逆になる。この第３図は左右逆である
が、第１図中に対応させて考えて見ると、第３図
Ａの場合、則ち、用いる金属層の仕事関数φmが
ｉ層の仕事関数φaより小さければ、従来のｎ層
の代わりにこの条件を満たす金属層を用いても第
１図示の所期のエネルギ・バンド構造が得られる
ことが分かる。
であつた場合には、両層の界面近傍でのエネル
ギ・バンドの曲がりは第３図Ｂ図示のようにな
り、先とは逆になる。この第３図は左右逆である
が、第１図中に対応させて考えて見ると、第３図
Ａの場合、則ち、用いる金属層の仕事関数φmが
ｉ層の仕事関数φaより小さければ、従来のｎ層
の代わりにこの条件を満たす金属層を用いても第
１図示の所期のエネルギ・バンド構造が得られる
ことが分かる。
一方、通常、用いられているアモルフアス真性
半導体層、例えば水素化アモルフアスSi（ａ−
Si：Ｈ）半導体層等に対して上述の仕事関数関係
を満たす金属としては、結構、豊富にあり、Li、
Be、Na、Mg、Ｋ、Ca、Sc、Ti、Mn、Ga、
Rb、Sr、Ｙ、Zr、Nb、In、Cs、Ba、ランタン
系、Hf、Tl、Pb、Fr、Ra、アクチニウム系等
と、それ等を中心とした合金がある。尚、本発明
では、アモルフアス真性半導体は広義であつて、
微結晶混合相半導体を含むものである。
半導体層、例えば水素化アモルフアスSi（ａ−
Si：Ｈ）半導体層等に対して上述の仕事関数関係
を満たす金属としては、結構、豊富にあり、Li、
Be、Na、Mg、Ｋ、Ca、Sc、Ti、Mn、Ga、
Rb、Sr、Ｙ、Zr、Nb、In、Cs、Ba、ランタン
系、Hf、Tl、Pb、Fr、Ra、アクチニウム系等
と、それ等を中心とした合金がある。尚、本発明
では、アモルフアス真性半導体は広義であつて、
微結晶混合相半導体を含むものである。
このような知見に基いて、本発明者は、次のよ
うな実験を行なつた。
うな実験を行なつた。
上記した各種の金属の中、簡単に形成できて比
較的安定な金属としてMgを選び、アモルフアス
真性半導体層としては上記のａ−Si：Ｈを選ん
で、この両者の接合がアモルフアス光電変換素子
の上記第層と第層の接合として機能し得るか
を確認するために、第４図示のように、ｉ層３の
他方の電極取出し用としてn+単結晶半導体層１
１上に当該ｉ層３を形成し、その上面にMg層１
０を形成して、この実験素子の電圧−電流特性を
調べた。ｉ層３とn+単結晶半導体層１１は十分、
良好なオーミツク接合を成している。
較的安定な金属としてMgを選び、アモルフアス
真性半導体層としては上記のａ−Si：Ｈを選ん
で、この両者の接合がアモルフアス光電変換素子
の上記第層と第層の接合として機能し得るか
を確認するために、第４図示のように、ｉ層３の
他方の電極取出し用としてn+単結晶半導体層１
１上に当該ｉ層３を形成し、その上面にMg層１
０を形成して、この実験素子の電圧−電流特性を
調べた。ｉ層３とn+単結晶半導体層１１は十分、
良好なオーミツク接合を成している。
実験素子の電圧−電流特性は第５図示のように
なり、黒点でプロツトしたカーブはMg側に負の
印加電圧とした場合、白丸でプロツトしたカーブ
はMg側に正の印加電圧とした場合で、Mg側に
正の電圧を印加した時に電流値が飽和しているこ
とから、この時にはMg層とｉ層との間に逆方向
電圧が掛かつていることが分かる。
なり、黒点でプロツトしたカーブはMg側に負の
印加電圧とした場合、白丸でプロツトしたカーブ
はMg側に正の印加電圧とした場合で、Mg側に
正の電圧を印加した時に電流値が飽和しているこ
とから、この時にはMg層とｉ層との間に逆方向
電圧が掛かつていることが分かる。
従つて、Mg層とｉ層の接合のエネルギ・バン
ド図は第３図Ａのようになつていることになり、
Mg層を第層として用いても、第１図示のアモ
ルフアス薄膜太陽電池用アモルフアス光電変換素
子として必要なエネルギ・バンド図は満足される
ことになる。
ド図は第３図Ａのようになつていることになり、
Mg層を第層として用いても、第１図示のアモ
ルフアス薄膜太陽電池用アモルフアス光電変換素
子として必要なエネルギ・バンド図は満足される
ことになる。
更にまた、第５図からは、本発明によるｉ層と
金属層としてのMg層とのオーミツク接合部には
十分、大きな電流が流し得ることも分かり、然
も、その許容電流値は、従来、報告されているｉ
層とn+半導体層とで形成されるオーミツク接合
における許容電流値よりも大きいので、結局、本
発明に即したMg層とｉ層とのオーミツク接合は
極めて良好な特性を示す望ましいものであること
が分かる。
金属層としてのMg層とのオーミツク接合部には
十分、大きな電流が流し得ることも分かり、然
も、その許容電流値は、従来、報告されているｉ
層とn+半導体層とで形成されるオーミツク接合
における許容電流値よりも大きいので、結局、本
発明に即したMg層とｉ層とのオーミツク接合は
極めて良好な特性を示す望ましいものであること
が分かる。
以上のような本発明の知見乃至原理に即した一
実施例が第６図に示してある。
実施例が第６図に示してある。
この実施例は、比較的、基本的なものであつて
ガラス基板５上に透明電極６を形成し、第層と
してのｐ層２を形成した後、アモルフアス真性半
導体層（ｉ層）３を形成する所迄は従来例と同様
で良い。
ガラス基板５上に透明電極６を形成し、第層と
してのｐ層２を形成した後、アモルフアス真性半
導体層（ｉ層）３を形成する所迄は従来例と同様
で良い。
然し、ｉ層３を形成した後には、Mg層等の適
当な、但し既述の仕事関数関係を満足する金属層
１３を第層として積層する。
当な、但し既述の仕事関数関係を満足する金属層
１３を第層として積層する。
このようなアモルフアス光電変換素子１２、乃
至アモルフアス薄膜太陽電池１４においては、従
来必要であつたｎ層形成用の薄膜形成装置が不要
となるため、猛毒なPH3等の危険なガスを使わな
いで済み、また、Mg薄膜は室温で真空蒸着等に
より簡単に形成することができる。
至アモルフアス薄膜太陽電池１４においては、従
来必要であつたｎ層形成用の薄膜形成装置が不要
となるため、猛毒なPH3等の危険なガスを使わな
いで済み、また、Mg薄膜は室温で真空蒸着等に
より簡単に形成することができる。
更に、入射光hνはガラス基板５の方から本素
子内に入射するが、この入射光が光電変換されな
がら残つた一部がｉ層を通過後、金属層に当たる
と、例えばここで用いたMg膜等は極めて大きな
反射率を有するため、ｉ層で吸収されなかつた光
は反射されてｉ層中に逆方向に戻され、再びｉ層
による吸収の機会、即ち出力電流発生に寄与する
機会が与えられる。結局、ｉ層の厚味が実効的に
二倍になつたのと等価となり、光電変換効率を大
きく改善する上で極めて合理的な結果となる。既
述したように、従来のアモルフアス薄膜太陽電池
ではｎ層にて吸収された光による励起キヤリアは
出力電力に寄与しないことを考えると、本発明の
有用性は増してや顕かである。
子内に入射するが、この入射光が光電変換されな
がら残つた一部がｉ層を通過後、金属層に当たる
と、例えばここで用いたMg膜等は極めて大きな
反射率を有するため、ｉ層で吸収されなかつた光
は反射されてｉ層中に逆方向に戻され、再びｉ層
による吸収の機会、即ち出力電流発生に寄与する
機会が与えられる。結局、ｉ層の厚味が実効的に
二倍になつたのと等価となり、光電変換効率を大
きく改善する上で極めて合理的な結果となる。既
述したように、従来のアモルフアス薄膜太陽電池
ではｎ層にて吸収された光による励起キヤリアは
出力電力に寄与しないことを考えると、本発明の
有用性は増してや顕かである。
この第６図示の実施例をアモルフアス光電変換
素子１２において、ｐ層とｉ層に用いる材質は同
じであつても違つていても良い。同じ例として
は、例えば、両者にａ−Si：Ｈを用いることが考
えられ、違う例としては、ｐ層にはａ−SiC：Ｈ
を、対してｉ層にはａ−Si：Ｈを、というよう
に、異種のアモルフアス半導体を用いることも考
えられる。
素子１２において、ｐ層とｉ層に用いる材質は同
じであつても違つていても良い。同じ例として
は、例えば、両者にａ−Si：Ｈを用いることが考
えられ、違う例としては、ｐ層にはａ−SiC：Ｈ
を、対してｉ層にはａ−Si：Ｈを、というよう
に、異種のアモルフアス半導体を用いることも考
えられる。
第７図に、本発明のアモルフアス光電変換素子
１２のみを取出してその外の改変例を挙げて説明
すると、先ず、同図Ａに示すように、アモルフア
ス真性半導体層３は、複数の積層構造で成つてい
ても良く、簡単に図示の場合、二層構造として
も、下層３ａには例えばａ−Si：Ｈを、上層３ｂ
には例えばａ−SiGe：Ｈ、ａ−SiSn：Ｈ、或い
は微結晶混合相半導体の一例としてμc−Si：Ｈを
選択的に選ぶこと等が考えられる。
１２のみを取出してその外の改変例を挙げて説明
すると、先ず、同図Ａに示すように、アモルフア
ス真性半導体層３は、複数の積層構造で成つてい
ても良く、簡単に図示の場合、二層構造として
も、下層３ａには例えばａ−Si：Ｈを、上層３ｂ
には例えばａ−SiGe：Ｈ、ａ−SiSn：Ｈ、或い
は微結晶混合相半導体の一例としてμc−Si：Ｈを
選択的に選ぶこと等が考えられる。
上記実施例は、いづれも所謂シングル構造のア
モルフアス光電変換素子としての実施例であつた
が、所謂タンデム構造のアモルフアス光電変換素
子にも本発明は応用できるものである。タンデム
構造とは、単位のアモルフアス光電変換素子を適
当なピツチで一般に縦方向に積重ねたもので、こ
のような構造中において、少なく共一つの単位の
アモルフアス光電変換素子部分に本発明を応用す
ることができ、一般には最端末の単位のアモルフ
アス光電変換素子への応用が考えられる。第７図
Ｂはそうした場合の実施例である。
モルフアス光電変換素子としての実施例であつた
が、所謂タンデム構造のアモルフアス光電変換素
子にも本発明は応用できるものである。タンデム
構造とは、単位のアモルフアス光電変換素子を適
当なピツチで一般に縦方向に積重ねたもので、こ
のような構造中において、少なく共一つの単位の
アモルフアス光電変換素子部分に本発明を応用す
ることができ、一般には最端末の単位のアモルフ
アス光電変換素子への応用が考えられる。第７図
Ｂはそうした場合の実施例である。
図示の場合、三段構造で示してあるが、下一
段、下二段迄は従来のアモルフアス光電変換素子
１と同様の構成となつており、最上段に本発明の
アモルフアス光電変換素子１２が用いられてい
る。勿論、各層の材質等の選択は既述したような
材質中から任意に選んで差支え無い。様々な組合
せがあり、同図中に最下層２１から最上層１３
迄、符号を付して多様な材質を用いた場合の具体
的な各層の例を挙げてみると、層２１にはｐ型ａ
−SiC：Ｈ、層３１には真性ａ−SiN、層４１に
はｎ型ａ−Si：Ｈ、層２２にはｐ型ａ−Si：Ｈ、
層３２には真性ａ−Si：Ｈ、層４２には層４１と
同じｎ型ａ−Si：Ｈ、層２３には同様に層２２と
同じｐ型のａ−Si：Ｈ、層３３には先に少し述べ
た真性のａ−SiGe：Ｈかａ−SiSn：Ｈ、或いは
微結晶混合層半導体の一例としての真性のμc−
Si：Ｈのいづれか、そして、金属層１３としては
φm＜φaを満たす金属、例えばMg等を選ぶこと
ができる。
段、下二段迄は従来のアモルフアス光電変換素子
１と同様の構成となつており、最上段に本発明の
アモルフアス光電変換素子１２が用いられてい
る。勿論、各層の材質等の選択は既述したような
材質中から任意に選んで差支え無い。様々な組合
せがあり、同図中に最下層２１から最上層１３
迄、符号を付して多様な材質を用いた場合の具体
的な各層の例を挙げてみると、層２１にはｐ型ａ
−SiC：Ｈ、層３１には真性ａ−SiN、層４１に
はｎ型ａ−Si：Ｈ、層２２にはｐ型ａ−Si：Ｈ、
層３２には真性ａ−Si：Ｈ、層４２には層４１と
同じｎ型ａ−Si：Ｈ、層２３には同様に層２２と
同じｐ型のａ−Si：Ｈ、層３３には先に少し述べ
た真性のａ−SiGe：Ｈかａ−SiSn：Ｈ、或いは
微結晶混合層半導体の一例としての真性のμc−
Si：Ｈのいづれか、そして、金属層１３としては
φm＜φaを満たす金属、例えばMg等を選ぶこと
ができる。
更に、本発明の原理的構成に至つた第３図に即
しての説明からも顕かなように、第層に就いて
も、ｐ型半導体２に代えて、第３図Ｂから分かる
ように、真性半導体層の仕事関数φaに関してそ
れよりも大きな仕事関数φmの金属材料を選ぶこ
ともできる。第７図Ｃにその概略を示すが、第
層２が上記条件を満たす金属材料２０で構成され
ている。但し、勿論、本発明は、殊に従来素子の
欠点の根源となつていたｎ層除去にその大きな目
的が有り、且つ要旨的な構成が有るのであつて、
この実施例においても他側において仕事関数が真
性半導体層３のそれより小さな金属層１３が付さ
れていることは必要な条件である。
しての説明からも顕かなように、第層に就いて
も、ｐ型半導体２に代えて、第３図Ｂから分かる
ように、真性半導体層の仕事関数φaに関してそ
れよりも大きな仕事関数φmの金属材料を選ぶこ
ともできる。第７図Ｃにその概略を示すが、第
層２が上記条件を満たす金属材料２０で構成され
ている。但し、勿論、本発明は、殊に従来素子の
欠点の根源となつていたｎ層除去にその大きな目
的が有り、且つ要旨的な構成が有るのであつて、
この実施例においても他側において仕事関数が真
性半導体層３のそれより小さな金属層１３が付さ
れていることは必要な条件である。
ともかくも、以上、詳記のように、本発明によ
れば、先に列挙した従来例の欠点(1)乃至(2)がこと
ごとく解消でき、製作工程も簡略化するし光電変
換効率も上げられるという極めて合理的な結果を
生むことができ、この種接合型アモルフアス光電
変換素子乃至はアモルフアス薄型太陽電池の将来
的発展に大いに貢献するものである。
れば、先に列挙した従来例の欠点(1)乃至(2)がこと
ごとく解消でき、製作工程も簡略化するし光電変
換効率も上げられるという極めて合理的な結果を
生むことができ、この種接合型アモルフアス光電
変換素子乃至はアモルフアス薄型太陽電池の将来
的発展に大いに貢献するものである。
第１図は、アモルフアス光電変換素子に望まし
いエネルギ・バンド構造上の組込電界の説明図、
第２図は、従来アモルフアス光電変換素子を用い
たアモルフアス薄膜太陽電池の概略構成図、第３
図は、本発明の構成を導くエネルギ・バンド構造
上での考察の説明図、第４図は実験素子の概略構
成図、第５図は、第４図示実験素子の測定結果の
説明図、第６図は本発明の基本的実施例の概略構
成図、第７図は、他の改変例の本発明実施例の概
略構成図、である。 図中、２は第層、３は真性アモルフアス半導
体層、１２は本発明によるアモルフアス光電変換
素子、１３は金属層、である。
いエネルギ・バンド構造上の組込電界の説明図、
第２図は、従来アモルフアス光電変換素子を用い
たアモルフアス薄膜太陽電池の概略構成図、第３
図は、本発明の構成を導くエネルギ・バンド構造
上での考察の説明図、第４図は実験素子の概略構
成図、第５図は、第４図示実験素子の測定結果の
説明図、第６図は本発明の基本的実施例の概略構
成図、第７図は、他の改変例の本発明実施例の概
略構成図、である。 図中、２は第層、３は真性アモルフアス半導
体層、１２は本発明によるアモルフアス光電変換
素子、１３は金属層、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第一層、第二層、第三層を受光側から順に積
層して成り、上記第二層は真性アモルフアス半導
体層であると共に、該真性アモルフアス半導体層
には組込電界が形成されるアモルフアス光電変換
素子において、 上記第二層としての真性アモルフアス半導体層
の上に積層される第三層を、該真性アモルフアス
半導体層にオーミツク接触し、且つ、その仕事関
数が、上記真性アモルフアス半導体層の仕事関数
よりも小さな金属層から構成したことを特徴とす
るアモルフアス光電変換素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58048301A JPS59175166A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | アモルファス光電変換素子 |
| US06/589,324 US4532373A (en) | 1983-03-23 | 1984-03-14 | Amorphous photovoltaic solar cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58048301A JPS59175166A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | アモルファス光電変換素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59175166A JPS59175166A (ja) | 1984-10-03 |
| JPH0322709B2 true JPH0322709B2 (ja) | 1991-03-27 |
Family
ID=12799607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58048301A Granted JPS59175166A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | アモルファス光電変換素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4532373A (ja) |
| JP (1) | JPS59175166A (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06101573B2 (ja) * | 1984-04-13 | 1994-12-12 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
| JPH0715980B2 (ja) * | 1985-09-24 | 1995-02-22 | 株式会社日立製作所 | 受光素子 |
| JPH0624251B2 (ja) * | 1986-01-08 | 1994-03-30 | 富士通株式会社 | 光半導体装置 |
| JPS62162365A (ja) * | 1986-01-10 | 1987-07-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
| JPS63142862U (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-20 | ||
| US5225706A (en) * | 1987-12-04 | 1993-07-06 | Thomson-Csf | Matrix of photosensitive elements associating a photodiode or a phototransistor and a storage capacitor |
| US4982246A (en) * | 1989-06-21 | 1991-01-01 | General Electric Company | Schottky photodiode with silicide layer |
| US20080047602A1 (en) * | 2006-08-22 | 2008-02-28 | Guardian Industries Corp. | Front contact with high-function TCO for use in photovoltaic device and method of making same |
| US20080047603A1 (en) * | 2006-08-24 | 2008-02-28 | Guardian Industries Corp. | Front contact with intermediate layer(s) adjacent thereto for use in photovoltaic device and method of making same |
| US8076571B2 (en) * | 2006-11-02 | 2011-12-13 | Guardian Industries Corp. | Front electrode for use in photovoltaic device and method of making same |
| US20080105299A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Guardian Industries Corp. | Front electrode with thin metal film layer and high work-function buffer layer for use in photovoltaic device and method of making same |
| US8012317B2 (en) * | 2006-11-02 | 2011-09-06 | Guardian Industries Corp. | Front electrode including transparent conductive coating on patterned glass substrate for use in photovoltaic device and method of making same |
| US20080302414A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-12-11 | Den Boer Willem | Front electrode for use in photovoltaic device and method of making same |
| US20080105298A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Guardian Industries Corp. | Front electrode for use in photovoltaic device and method of making same |
| US7964788B2 (en) * | 2006-11-02 | 2011-06-21 | Guardian Industries Corp. | Front electrode for use in photovoltaic device and method of making same |
| US20080178932A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-07-31 | Guardian Industries Corp. | Front electrode including transparent conductive coating on patterned glass substrate for use in photovoltaic device and method of making same |
| US8203073B2 (en) * | 2006-11-02 | 2012-06-19 | Guardian Industries Corp. | Front electrode for use in photovoltaic device and method of making same |
| US20080105293A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Guardian Industries Corp. | Front electrode for use in photovoltaic device and method of making same |
| US8334452B2 (en) | 2007-01-08 | 2012-12-18 | Guardian Industries Corp. | Zinc oxide based front electrode doped with yttrium for use in photovoltaic device or the like |
| US20080169021A1 (en) * | 2007-01-16 | 2008-07-17 | Guardian Industries Corp. | Method of making TCO front electrode for use in photovoltaic device or the like |
| US20080223430A1 (en) * | 2007-03-14 | 2008-09-18 | Guardian Industries Corp. | Buffer layer for front electrode structure in photovoltaic device or the like |
| US20080308146A1 (en) * | 2007-06-14 | 2008-12-18 | Guardian Industries Corp. | Front electrode including pyrolytic transparent conductive coating on textured glass substrate for use in photovoltaic device and method of making same |
| US7888594B2 (en) * | 2007-11-20 | 2011-02-15 | Guardian Industries Corp. | Photovoltaic device including front electrode having titanium oxide inclusive layer with high refractive index |
| US20090194157A1 (en) * | 2008-02-01 | 2009-08-06 | Guardian Industries Corp. | Front electrode having etched surface for use in photovoltaic device and method of making same |
| US20090194155A1 (en) * | 2008-02-01 | 2009-08-06 | Guardian Industries Corp. | Front electrode having etched surface for use in photovoltaic device and method of making same |
| US8022291B2 (en) * | 2008-10-15 | 2011-09-20 | Guardian Industries Corp. | Method of making front electrode of photovoltaic device having etched surface and corresponding photovoltaic device |
| US8502066B2 (en) * | 2009-11-05 | 2013-08-06 | Guardian Industries Corp. | High haze transparent contact including insertion layer for solar cells, and/or method of making the same |
| US20110186120A1 (en) * | 2009-11-05 | 2011-08-04 | Guardian Industries Corp. | Textured coating with various feature sizes made by using multiple-agent etchant for thin-film solar cells and/or methods of making the same |
| US20110168252A1 (en) * | 2009-11-05 | 2011-07-14 | Guardian Industries Corp. | Textured coating with etching-blocking layer for thin-film solar cells and/or methods of making the same |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4064521A (en) * | 1975-07-28 | 1977-12-20 | Rca Corporation | Semiconductor device having a body of amorphous silicon |
| US4142195A (en) * | 1976-03-22 | 1979-02-27 | Rca Corporation | Schottky barrier semiconductor device and method of making same |
| US4378460A (en) * | 1981-08-31 | 1983-03-29 | Rca Corporation | Metal electrode for amorphous silicon solar cells |
-
1983
- 1983-03-23 JP JP58048301A patent/JPS59175166A/ja active Granted
-
1984
- 1984-03-14 US US06/589,324 patent/US4532373A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59175166A (ja) | 1984-10-03 |
| US4532373A (en) | 1985-07-30 |
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