JPS5975679A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
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- JPS5975679A JPS5975679A JP57186164A JP18616482A JPS5975679A JP S5975679 A JPS5975679 A JP S5975679A JP 57186164 A JP57186164 A JP 57186164A JP 18616482 A JP18616482 A JP 18616482A JP S5975679 A JPS5975679 A JP S5975679A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は非晶質シリコンを用いた光起電力装置に関す
る。
る。
半導体を用いた太陽電池や光検出器のような光起電力装
置は、太陽光綜を直接電気エネルギーに変換することが
できるが、従来の装置の問題点として、他の電気エネル
ギー発生手段と比較して発電コストが非常に大きいこと
があげられる。その主な原因は、主体を構成する半導体
材料の製造コストが１６いことにある。最近、非晶質シ
リコンはこれらの問題点を解決できる半導体材料として
注目されだしている。すなわち、非晶質シリコンはシラ
ンやフロルシランなどシリコン化合物ガスのグロー放電
により製造することができ、製造時の湯度が即結晶材料
製造に比較してきわめて低温であるため安価−目つ大量
に製作することが可能である。
置は、太陽光綜を直接電気エネルギーに変換することが
できるが、従来の装置の問題点として、他の電気エネル
ギー発生手段と比較して発電コストが非常に大きいこと
があげられる。その主な原因は、主体を構成する半導体
材料の製造コストが１６いことにある。最近、非晶質シ
リコンはこれらの問題点を解決できる半導体材料として
注目されだしている。すなわち、非晶質シリコンはシラ
ンやフロルシランなどシリコン化合物ガスのグロー放電
により製造することができ、製造時の湯度が即結晶材料
製造に比較してきわめて低温であるため安価−目つ大量
に製作することが可能である。
第１図は、非晶質シリコンを用いた従来の太陽電池を示
し、（１）は可視光を透過するガラス基板、（２１ｋｌ
、該基板上に形成された透明導電膜からなる第１ ’１
１．極、（３）、（４）及び（５）は、夫々透明導電膜
（２）上に形成４された、非晶質シリコンのＰ型層、非
晶質シリコンのノンドープ（不純物無添加）層及び非晶
質シリコンのＮ型層であり、（６）ｌｄ：該Ｎ型層上に
設けられた、金属例えにアルミニウノ、（ＡＩ）からな
る第２電極である。
し、（１）は可視光を透過するガラス基板、（２１ｋｌ
、該基板上に形成された透明導電膜からなる第１ ’１
１．極、（３）、（４）及び（５）は、夫々透明導電膜
（２）上に形成４された、非晶質シリコンのＰ型層、非
晶質シリコンのノンドープ（不純物無添加）層及び非晶
質シリコンのＮ型層であり、（６）ｌｄ：該Ｎ型層上に
設けられた、金属例えにアルミニウノ、（ＡＩ）からな
る第２電極である。
上記太陽７Ｑ−池において、第２電極（６）として、可
視光における反射率の高い金属１例えばＡＩを用いると
、Ａ１は、非晶質シリコン層（Ｎ型層あるいはＰ型層）
とのオーミック性が悪く、接触抵抗が大きくなるという
欠点がある。また、非晶質シリコン層（Ｎ型層あるいは
Ｐ型層）とのオーミック性の良い金属、例えばモリブデ
ン（ＭＯ）を第２電極（６）に用いると、Ｍｏは可視光
における反射率が低いため、長波長側（６００〜８００
ｎｍ）での収集効率が低くなり、太陽電池の性能の良さ
を示す短絡電流が小さくなるといり欠点がある。
視光における反射率の高い金属１例えばＡＩを用いると
、Ａ１は、非晶質シリコン層（Ｎ型層あるいはＰ型層）
とのオーミック性が悪く、接触抵抗が大きくなるという
欠点がある。また、非晶質シリコン層（Ｎ型層あるいは
Ｐ型層）とのオーミック性の良い金属、例えばモリブデ
ン（ＭＯ）を第２電極（６）に用いると、Ｍｏは可視光
における反射率が低いため、長波長側（６００〜８００
ｎｍ）での収集効率が低くなり、太陽電池の性能の良さ
を示す短絡電流が小さくなるといり欠点がある。
この発明は、上述した従来方法の欠点を改良したも（赴
）で、長波長側での収集効率を高め、非晶質シリコンと
第２電極の接触抵抗を低減することのできる光起電力装
置を提供するととを目的とする。
）で、長波長側での収集効率を高め、非晶質シリコンと
第２電極の接触抵抗を低減することのできる光起電力装
置を提供するととを目的とする。
この発明は、非晶質シリコンとその上に積層する第２電
極である可視光での反射率の高い金属、例えばＡＩとの
間に、非晶質シリコンに対して低抵抗接触をなす透明導
電膜を介在させるととを特徴とする。
極である可視光での反射率の高い金属、例えばＡＩとの
間に、非晶質シリコンに対して低抵抗接触をなす透明導
電膜を介在させるととを特徴とする。
非晶質シリコン層（Ｎ型層あるいはＰ型層）と第２電極
である可視光での反射率の＾い金−属との間に、透明昇
畦）換を介在させることにより、長波長側（６００〜８
００ｎｍ）での収集効率が高められ、非晶質シリコンと
第２電極との接触抵抗の低減を図るととができる。
である可視光での反射率の＾い金−属との間に、透明昇
畦）換を介在させることにより、長波長側（６００〜８
００ｎｍ）での収集効率が高められ、非晶質シリコンと
第２電極との接触抵抗の低減を図るととができる。
第２図（ａ）は、第１の工程を示し、透光性絶縁基板上
（７）上に第１電極である透明導電膜（８）をスパッタ
法によυ形成させる。該膜は、酸化インジウム錫、酸化
スズ、酸化インジウム等により構成される。
（７）上に第１電極である透明導電膜（８）をスパッタ
法によυ形成させる。該膜は、酸化インジウム錫、酸化
スズ、酸化インジウム等により構成される。
第２図（ｂ）は、第２の工程を示し、透明導電膜（８）
の上にＰ型層（９）、ノンドープ層ａＯ）及びＮ型層ａ
υからなる非晶質シリコン層（【２を順次形成する。Ｐ
型層（９）は膜厚４０〜１００ＯＸ、ドープ量０．０１
〜１％、ノンドープ層００）は膜厚０．５〜２μｍ、
Ｎ型層０１）は膜厚２００〜１００ＯＡ、ドープ量０．
１〜３係である。
の上にＰ型層（９）、ノンドープ層ａＯ）及びＮ型層ａ
υからなる非晶質シリコン層（【２を順次形成する。Ｐ
型層（９）は膜厚４０〜１００ＯＸ、ドープ量０．０１
〜１％、ノンドープ層００）は膜厚０．５〜２μｍ、
Ｎ型層０１）は膜厚２００〜１００ＯＡ、ドープ量０．
１〜３係である。
第２図（ｃ）は第３の工程を示し、該非晶質シリコン上
に透明導電膜（１３１をスパッタ法忙より形成し。
に透明導電膜（１３１をスパッタ法忙より形成し。
その上に金属薄膜（１４）例えばＡＩを蒸着にょ多形成
させる。該透明導電膜（＋３１は、酸化インジウム錫、
酸化スズ、酸化インジウム等によシ構成される。
させる。該透明導電膜（＋３１は、酸化インジウム錫、
酸化スズ、酸化インジウム等によシ構成される。
即ち、透明導′１ｄ膜と金属薄膜による２層構造の第２
電極０５）を形成することになる。
電極０５）を形成することになる。
この様に形成された装置において、基板（７）、透明導
電膜（８）を介して光が非晶質シリコン層（１２に入る
と、主にノンドープ層θ■において電子及び又は正孔が
発生し、これらは上記各層の作るＰＩＮ接合電界によシ
引かれて、第１電極（８）や第２電極θωに集められ、
両電極間に′４圧が発生する。
電膜（８）を介して光が非晶質シリコン層（１２に入る
と、主にノンドープ層θ■において電子及び又は正孔が
発生し、これらは上記各層の作るＰＩＮ接合電界によシ
引かれて、第１電極（８）や第２電極θωに集められ、
両電極間に′４圧が発生する。
実施例（１）において、第２電極ｏ段を、透明導電膜０
階として、非晶質シリコンとのオーミック性が良い１１
’０ （酸化インジウム錫）を用い、金属薄膜α荀とし
て可視光における反射率の高いＡＩを用いて２層構造と
した場合と、Ｍ２嵐極１１５１を図１における第２電極
（６）のように１層構造として、ＡＩを用いた場合及び
可視光での反射率は低いが、非晶質シリコンとのオーミ
ック性が良いＭｏを用いた場合の夫々について、Ｍ３に
太陽電池の集成効率を示す。
階として、非晶質シリコンとのオーミック性が良い１１
’０ （酸化インジウム錫）を用い、金属薄膜α荀とし
て可視光における反射率の高いＡＩを用いて２層構造と
した場合と、Ｍ２嵐極１１５１を図１における第２電極
（６）のように１層構造として、ＡＩを用いた場合及び
可視光での反射率は低いが、非晶質シリコンとのオーミ
ック性が良いＭｏを用いた場合の夫々について、Ｍ３に
太陽電池の集成効率を示す。
この図から、第２′市極が八ｆｏ（Ａ）、、Ａｌ（Ｂ）
、 じＪ”０／Ａ１０の順で大きくなることがわかる
。ここでＩＴＯの膜厚は約ｘｏｏｏＸ、、 ＡＩは約２
μである。ＡＩ（Ｆ３１よりも１１’ ０／Ａ Ｉ （
Ｑの方が長波長側での収集効率が良いが、これは、非晶
質シリコンの表面に凹凸があるため、ぞの上ＫＡＡを積
層するとこの凹凸のために反射率が低くなるが、非晶質
シリコン上にＩＴＯを積層することに、しり、凹凸が小
さくなりその上に積層したＡ１σ〕反射率が畠まるため
である。また、オーミック性はＡＩ、へ、↑ｏ 、
Ｉ’、 ｉ）０／Ａ Ｉの順に良くなるため、開放電圧
が前記の順で大きくなった。
、 じＪ”０／Ａ１０の順で大きくなることがわかる
。ここでＩＴＯの膜厚は約ｘｏｏｏＸ、、 ＡＩは約２
μである。ＡＩ（Ｆ３１よりも１１’ ０／Ａ Ｉ （
Ｑの方が長波長側での収集効率が良いが、これは、非晶
質シリコンの表面に凹凸があるため、ぞの上ＫＡＡを積
層するとこの凹凸のために反射率が低くなるが、非晶質
シリコン上にＩＴＯを積層することに、しり、凹凸が小
さくなりその上に積層したＡ１σ〕反射率が畠まるため
である。また、オーミック性はＡＩ、へ、↑ｏ 、
Ｉ’、 ｉ）０／Ａ Ｉの順に良くなるため、開放電圧
が前記の順で大きくなった。
かくして本発明は、透８Ａ導′ＷＢ弥と金属薄膜による
２Ｊ曽構造の第２屯極を用いることにょシ、長波長側で
の収集効率を高め、非晶質シリコンと第２電極の接触抵
抗を低減し、出方の人なる光起電力装［ａを得ることが
できる。なお、不発りｉ ？−Ｊ、」二連した実施例（
ζ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施することができる。例えば、前記
１’Ｔ’０及びＡ１０膜Ｊ！？は仕様に応じて適宜定め
ればよい。また透明導電膜の形成方法はスパッタ法に限
るものでは々く、ＡＩの形成方法も蒸着法に限るもので
ないことは勿論のことである。
２Ｊ曽構造の第２屯極を用いることにょシ、長波長側で
の収集効率を高め、非晶質シリコンと第２電極の接触抵
抗を低減し、出方の人なる光起電力装［ａを得ることが
できる。なお、不発りｉ ？−Ｊ、」二連した実施例（
ζ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施することができる。例えば、前記
１’Ｔ’０及びＡ１０膜Ｊ！？は仕様に応じて適宜定め
ればよい。また透明導電膜の形成方法はスパッタ法に限
るものでは々く、ＡＩの形成方法も蒸着法に限るもので
ないことは勿論のことである。
第１図は従来例の光起電力装置の断面図、第２図（ａ）
、（ｂ）、（ｃ）は本発明の一実施例の製造工程を説明
するための断面図、第３図は本発明の一実施例によシ得
られた太陽電池の波長に対する収集効率を示す特性図で
ある。 図において ７・・・透光性絶縁基板、 ８・・・透明導電膜、１
２・・・非晶質シリコン層、１３・・・透明導電膜、１
４・・・金属薄膜。 代理人弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）
、（ｂ）、（ｃ）は本発明の一実施例の製造工程を説明
するための断面図、第３図は本発明の一実施例によシ得
られた太陽電池の波長に対する収集効率を示す特性図で
ある。 図において ７・・・透光性絶縁基板、 ８・・・透明導電膜、１
２・・・非晶質シリコン層、１３・・・透明導電膜、１
４・・・金属薄膜。 代理人弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）
Claims (1)
- 透光性絶縁基板上に透明導電膜が設けられ、この透明導
電膜上に非晶質シリコン層が設けられ、該シリコン層上
に透明導電膜、金属薄膜がこの順に積層された電極が設
けられて成ることを特徴とする光起電力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57186164A JPS5975679A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 光起電力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57186164A JPS5975679A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 光起電力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5975679A true JPS5975679A (ja) | 1984-04-28 |
Family
ID=16183503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57186164A Pending JPS5975679A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5975679A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0381647U (ja) * | 1989-12-08 | 1991-08-21 | ||
| US7005702B1 (en) * | 2000-05-05 | 2006-02-28 | International Rectifier Corporation | IGBT with amorphous silicon transparent collector |
| EP2194583A1 (en) * | 2008-12-05 | 2010-06-09 | Applied Materials, Inc. | Semiconductor device and method of producing a semiconductor device |
| WO2010063590A1 (en) * | 2008-12-05 | 2010-06-10 | Applied Materials Inc. | Semiconductor device and method of producing a semiconductor device |
-
1982
- 1982-10-25 JP JP57186164A patent/JPS5975679A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0381647U (ja) * | 1989-12-08 | 1991-08-21 | ||
| US7005702B1 (en) * | 2000-05-05 | 2006-02-28 | International Rectifier Corporation | IGBT with amorphous silicon transparent collector |
| US7507608B2 (en) | 2000-05-05 | 2009-03-24 | International Rectifier Corporation | IGBT with amorphous silicon transparent collector |
| EP2194583A1 (en) * | 2008-12-05 | 2010-06-09 | Applied Materials, Inc. | Semiconductor device and method of producing a semiconductor device |
| WO2010063590A1 (en) * | 2008-12-05 | 2010-06-10 | Applied Materials Inc. | Semiconductor device and method of producing a semiconductor device |
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