JPS612374A - 太陽電池 - Google Patents
太陽電池Info
- Publication number
- JPS612374A JPS612374A JP60120752A JP12075285A JPS612374A JP S612374 A JPS612374 A JP S612374A JP 60120752 A JP60120752 A JP 60120752A JP 12075285 A JP12075285 A JP 12075285A JP S612374 A JPS612374 A JP S612374A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- layer
- amorphous
- cell according
- microcrystalline silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 52
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 229910021424 microcrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 22
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 16
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 9
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 4
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 2
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 5
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
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
- H01L31/04—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/062—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the metal-insulator-semiconductor type
-
- 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
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- 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
- Y02E10/544—Solar cells from Group III-V materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- 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】
本発明は、いずれか一方の導電形の薄し・表面部が金属
化部を有する、pn接合部を包含する半導体、裏面接触
部及び反射防止層より成る太陽電池に関する。
化部を有する、pn接合部を包含する半導体、裏面接触
部及び反射防止層より成る太陽電池に関する。
従来の技術
太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するに当り、今
日では主に効率約14%の単結晶又は多結晶のシリコン
太陽電池が使われる。効率の損失は、とりわけ反射によ
る損失、不完全な吸収、フォトンエネルギーの部分的利
用、発生したキャリアの再結合、原料の理想的な最適値
1.4eVからの禁止帯幅のずれ等により生じる。
日では主に効率約14%の単結晶又は多結晶のシリコン
太陽電池が使われる。効率の損失は、とりわけ反射によ
る損失、不完全な吸収、フォトンエネルギーの部分的利
用、発生したキャリアの再結合、原料の理想的な最適値
1.4eVからの禁止帯幅のずれ等により生じる。
AMiスペクトル(air −mass −1)−非常
に高い太陽の位置における海抜に対して大気吸収後の太
陽スペクトル−をより良好に利用ずろために、はぼ理想
的な禁止帯幅1.43 eVを有するので砒化ガリウム
をベースとする太陽電池を用いて効率約229bを達成
する。大量生産に関しては砒化ガリウム太陽電池の製造
はなお相対的に高価である。
に高い太陽の位置における海抜に対して大気吸収後の太
陽スペクトル−をより良好に利用ずろために、はぼ理想
的な禁止帯幅1.43 eVを有するので砒化ガリウム
をベースとする太陽電池を用いて効率約229bを達成
する。大量生産に関しては砒化ガリウム太陽電池の製造
はなお相対的に高価である。
太陽電池の経済的な製造を可能にするために、既に無定
形シリコンを使った実験が行なわれた。
形シリコンを使った実験が行なわれた。
その理由は、原材料の廉価な製造、低い原料使用量並び
に大量生産の可能性という点にある。
に大量生産の可能性という点にある。
しかし、大量生産において無定形シリコンから製造した
太陽電池では効率僅か5.5%が達成されたに過ぎなか
った。単結晶又は多結晶のシリコン太陽電池の効率もな
お不十分である。
太陽電池では効率僅か5.5%が達成されたに過ぎなか
った。単結晶又は多結晶のシリコン太陽電池の効率もな
お不十分である。
それ故、本発明は従来の太陽電池に比べて高し・効率を
有ずろ経済的な太陽電池を開示するとし・5課題を基礎
とする。
有ずろ経済的な太陽電池を開示するとし・5課題を基礎
とする。
本発明により、この課題は冒頭に挙げた種類の太陽電池
で、無定形又は微結晶シリコン層が反射防止膜下に設け
られていることにより解決される。
で、無定形又は微結晶シリコン層が反射防止膜下に設け
られていることにより解決される。
この手段により、再結合中心を減少させることにより太
陽電池の効率の比較的経済的な上列が行なわれる。
陽電池の効率の比較的経済的な上列が行なわれる。
これは、有利な他の実施形では、無定形か又゛は微結晶
のシリコン層を直接反射防止膜下に又は直接いずれか一
方の導電形の薄い表面部上に施すことにより行なうこと
ができる。殊に、太陽電池の半導体はドーピングされた
シリコン又は砒化ガリウムより成り、その際に半導体は
単結晶か又は多結晶であってよい。自由価電子を飽和す
るための水素による水素添加、禁止帯幅約6evの光学
窓を形成するために炭素を添加することにより、薄い表
面部の受光面の表面再結合速度を特に良好に低下させる
ことができる。
のシリコン層を直接反射防止膜下に又は直接いずれか一
方の導電形の薄い表面部上に施すことにより行なうこと
ができる。殊に、太陽電池の半導体はドーピングされた
シリコン又は砒化ガリウムより成り、その際に半導体は
単結晶か又は多結晶であってよい。自由価電子を飽和す
るための水素による水素添加、禁止帯幅約6evの光学
窓を形成するために炭素を添加することにより、薄い表
面部の受光面の表面再結合速度を特に良好に低下させる
ことができる。
例えばリンをドーピングすることにより無定形又は微結
晶シリコン層はキャリア移送にも有用である。それ故太
陽電池の薄い表面部をより薄くすることが可能であり、
それにより短波長領域のスペクトルのより良好な利用が
達成され、それと同時に薄(・表面部の表面での高いド
ーピング効果とそれに関連する再結合中心を回避するた
めに弱くドーピングすることができる。
晶シリコン層はキャリア移送にも有用である。それ故太
陽電池の薄い表面部をより薄くすることが可能であり、
それにより短波長領域のスペクトルのより良好な利用が
達成され、それと同時に薄(・表面部の表面での高いド
ーピング効果とそれに関連する再結合中心を回避するた
めに弱くドーピングすることができる。
本発明の他の有利な実施形及びその製法は特許請求の範
囲第2項から第14項に記載されている。
囲第2項から第14項に記載されている。
実施例
次に本発明の実施例を添付図面に基づし・て詳説する。
第1図は、いずれか一方の導電形の薄い表面部2を備え
た半導体1,2、直接薄い表面部2上は施されかつ入射
光側の櫛形の金属化部6及び半導体1,2の他方の導電
形の基板1上に設けられている全面の裏面接触部1より
成る太陽電池の基本構造を示す。
た半導体1,2、直接薄い表面部2上は施されかつ入射
光側の櫛形の金属化部6及び半導体1,2の他方の導電
形の基板1上に設けられている全面の裏面接触部1より
成る太陽電池の基本構造を示す。
例えば、第2図の太陽電池の半導体1,2は単結晶又は
多結晶シリコンより成り、その際に基板1は原子約10
]5個/crn3てp形にドーピングしかつ薄い表面部
2は原子約1020個/cm”でn″形にドーピングさ
れている。半導体1,2は厚さ約200μmを有し、薄
い表面部2は約0.5z1mである。殊に、基板1のド
ーピング物質としては硼素をかつ薄い表面部2ではリン
を使用する。周期律表の第6族ないしは第5族からの他
のドーピング物質も使用することができる。
多結晶シリコンより成り、その際に基板1は原子約10
]5個/crn3てp形にドーピングしかつ薄い表面部
2は原子約1020個/cm”でn″形にドーピングさ
れている。半導体1,2は厚さ約200μmを有し、薄
い表面部2は約0.5z1mである。殊に、基板1のド
ーピング物質としては硼素をかつ薄い表面部2ではリン
を使用する。周期律表の第6族ないしは第5族からの他
のドーピング物質も使用することができる。
直接薄い表面部2上に層厚約2 nmの二酸化珪素から
の極薄層3が施されており、この層はその土に施されて
いる金属化部6の接触フィンガーと一緒にMIS構造を
形成しかつそれにより少数キャリアを促進しかつ多数キ
ャリアを抑制する。
の極薄層3が施されており、この層はその土に施されて
いる金属化部6の接触フィンガーと一緒にMIS構造を
形成しかつそれにより少数キャリアを促進しかつ多数キ
ャリアを抑制する。
金属化部6の接触フィンガー及び二酸化珪素製極薄層3
上に層厚約0.05〜0.00511mの無定形か又は
微結晶のシリコン層4が施されて℃・る。水素で水素添
加することにより自由価電子は飽和されかつ殊に炭素の
添加により禁止帯幅を60Vまで高めることができ、そ
れによりこの層は入射光を吸収し得すかつ光学窓として
作用する。
上に層厚約0.05〜0.00511mの無定形か又は
微結晶のシリコン層4が施されて℃・る。水素で水素添
加することにより自由価電子は飽和されかつ殊に炭素の
添加により禁止帯幅を60Vまで高めることができ、そ
れによりこの層は入射光を吸収し得すかつ光学窓として
作用する。
無定形か又は微結晶のかつこの場合にはドーピングされ
ていないシリコン層4は結晶シリコンより成る薄い表面
部20入射光面上で表面再結合速度を低下させるので、
多くのキャリア対がpn接合近くで形成する。その結果
として、間接的にそのような構造の太陽電池の電圧及び
電流が高まり、これが効率上昇に作用する。
ていないシリコン層4は結晶シリコンより成る薄い表面
部20入射光面上で表面再結合速度を低下させるので、
多くのキャリア対がpn接合近くで形成する。その結果
として、間接的にそのような構造の太陽電池の電圧及び
電流が高まり、これが効率上昇に作用する。
無定形ないしは微結晶のシリコン層4上には反射防止膜
5が設けられており、この膜は例えば酸化チタン、一酸
化珪素、二酸化珪素、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化
アルミニウムより成るかないしはこれらの物質を組合せ
た単層又は多層より成る。
5が設けられており、この膜は例えば酸化チタン、一酸
化珪素、二酸化珪素、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化
アルミニウムより成るかないしはこれらの物質を組合せ
た単層又は多層より成る。
太陽電池の受光面とは反対側に裏面接触部7が設けられ
ており、これは金属化部6と同じ拐料より成り金属化部
6は例えばアルミニウム、銀、ニッケル、銅又はチタン
−パラジウム−銀の成層より成る。太陽電池バッテリー
を構成するだめの特別な結合素子は同じ材料から成って
いてよい。第1図による金属化部6は櫛形に構成さ」t
でいてよく、その際に各ウェブは断面高さ約10 μm
及び幅6〜1011I′11を有してし・てよしX。
ており、これは金属化部6と同じ拐料より成り金属化部
6は例えばアルミニウム、銀、ニッケル、銅又はチタン
−パラジウム−銀の成層より成る。太陽電池バッテリー
を構成するだめの特別な結合素子は同じ材料から成って
いてよい。第1図による金属化部6は櫛形に構成さ」t
でいてよく、その際に各ウェブは断面高さ約10 μm
及び幅6〜1011I′11を有してし・てよしX。
第6図による太陽電池の層配列は原則的に第2図による
太陽電池と同じ構成を有するが、但し2つの点で異なっ
ていることに注意すべきである: 1、 無定形か又は微結晶のシリコン層4は原子釣10
20個/ Cm3てドーピングされており、その際に周
期律表の第3族もしくは第5族の元素によるp形ないし
はn形ドーピングが可能である。
太陽電池と同じ構成を有するが、但し2つの点で異なっ
ていることに注意すべきである: 1、 無定形か又は微結晶のシリコン層4は原子釣10
20個/ Cm3てドーピングされており、その際に周
期律表の第3族もしくは第5族の元素によるp形ないし
はn形ドーピングが可能である。
2、太陽電池の薄い表面部2は第2図のそれより著しく
薄く約0.25 μmであり、更に原子約1019個/
cm、”て弱くドーピングされている。
薄く約0.25 μmであり、更に原子約1019個/
cm、”て弱くドーピングされている。
この手段により太陽スペクトルの短波長領域がより良好
に利用される。それというのもキャリア対を形成する短
波長光線が薄い表面部20表面近くでは吸収されないか
らである。更に、この手段により高ドーピング効果が薄
い表面部2の表面で回避される。
に利用される。それというのもキャリア対を形成する短
波長光線が薄い表面部20表面近くでは吸収されないか
らである。更に、この手段により高ドーピング効果が薄
い表面部2の表面で回避される。
第3図による実施形では無定形か又は微結晶シリコン層
4はドーピングされているので、キャリア伝導に使われ
、それ故前記の手段により惹起さ牙する薄い表面部2の
層抵抗の上昇は殆んど補償される。
4はドーピングされているので、キャリア伝導に使われ
、それ故前記の手段により惹起さ牙する薄い表面部2の
層抵抗の上昇は殆んど補償される。
第4図による太陽電池の層構造は第2図及び第6図によ
る太陽電池の変形である。
る太陽電池の変形である。
この場合にも、半導体1,2は単結晶又は多結晶シリコ
ンより成り、その際に基板1は原子約1015個/ c
m”でp形にドーピングされかつ薄い表面部2は原子約
1020個/CrIE3でp形にドーピングされて(・
ろ。半導体1.2は厚さ約200 trmを有し、その
際に薄い表面部2は約0.25μmである。殊に、ドー
ピング物質としては基板1では硼素を使いかつ薄し・表
面部2てはリンを使用する。直接薄い表面部2上に厚さ
約0.5/1mのドーピングした無定形か又は微結晶の
シリコン層4が施されている。シリコン層4は水素、炭
素の添加物を包含しかつ原子約1015個/儂3てp形
又はn形にドーピングされている。この無定形か又は微
結晶のシリコン層4上に直接厚さ約2nmの二酸化珪素
からの極薄層3が施されており、それにより層3の上に
施された金属化部6と一緒にMIS構造が生じ、その構
造が少数ギヤリアを促進しかつ多数キャリアを阻止する
。金属化部6はこの場合も同様に櫛状に構成されており
、かつ第2図又は第3図による太陽電池と同じ材料組成
を有する反射防11−膜5により被覆されている。
ンより成り、その際に基板1は原子約1015個/ c
m”でp形にドーピングされかつ薄い表面部2は原子約
1020個/CrIE3でp形にドーピングされて(・
ろ。半導体1.2は厚さ約200 trmを有し、その
際に薄い表面部2は約0.25μmである。殊に、ドー
ピング物質としては基板1では硼素を使いかつ薄し・表
面部2てはリンを使用する。直接薄い表面部2上に厚さ
約0.5/1mのドーピングした無定形か又は微結晶の
シリコン層4が施されている。シリコン層4は水素、炭
素の添加物を包含しかつ原子約1015個/儂3てp形
又はn形にドーピングされている。この無定形か又は微
結晶のシリコン層4上に直接厚さ約2nmの二酸化珪素
からの極薄層3が施されており、それにより層3の上に
施された金属化部6と一緒にMIS構造が生じ、その構
造が少数ギヤリアを促進しかつ多数キャリアを阻止する
。金属化部6はこの場合も同様に櫛状に構成されており
、かつ第2図又は第3図による太陽電池と同じ材料組成
を有する反射防11−膜5により被覆されている。
AM1−スペクトルをより良好に利用するに当り、半導
体1,2の構成には禁止帯幅1.4ろeVがほぼ理想的
であるので砒化ガリウムも非常に好適である。
体1,2の構成には禁止帯幅1.4ろeVがほぼ理想的
であるので砒化ガリウムも非常に好適である。
そのような()a、As製太陽電池の効率を高めるにも
第2図、第6図及び第4図による層構造の無定形か又は
微結晶のシリコン層4が好適である。砒化ガリウム太陽
電池の基板1は例えば亜鉛により原子約10]5個/α
3てp形に及び薄い表面部2は例えば硫黄により原子約
4〜5.1018個/ Cm3でn形にドーピングされ
ている。
第2図、第6図及び第4図による層構造の無定形か又は
微結晶のシリコン層4が好適である。砒化ガリウム太陽
電池の基板1は例えば亜鉛により原子約10]5個/α
3てp形に及び薄い表面部2は例えば硫黄により原子約
4〜5.1018個/ Cm3でn形にドーピングされ
ている。
ンラン(5iH4)、メタン(CH4)もしくはエチレ
ン(C2H4)及びホスフィン(PH3)のグロー放電
により、ドーピングされた無定形か又は微結晶のシリコ
ン層4を製造する。CVDプロ十ス(化学的蒸気沈着:
Chemical−Vapour−Depositi
on )も可能である。更に、無定形かもしくは微結晶
のシリコン層をスパンクリングさせるか又は蒸着させろ
ことができる。
ン(C2H4)及びホスフィン(PH3)のグロー放電
により、ドーピングされた無定形か又は微結晶のシリコ
ン層4を製造する。CVDプロ十ス(化学的蒸気沈着:
Chemical−Vapour−Depositi
on )も可能である。更に、無定形かもしくは微結晶
のシリコン層をスパンクリングさせるか又は蒸着させろ
ことができる。
単一太陽電池を太陽電池バッテリーに接続するに当り接
点と金属化部6の接触区域を超音波溶接法により相互に
結合する。
点と金属化部6の接触区域を超音波溶接法により相互に
結合する。
用途及び経済性に応じて半導体1.2に単結晶又は多結
晶の原材料を使用し、殊に宇宙で使用するには単結晶及
び地」−では多結晶を使用する。
晶の原材料を使用し、殊に宇宙で使用するには単結晶及
び地」−では多結晶を使用する。
第1図は太陽電池の斜視図、第2図は無定形か又は微結
晶のシリコン層を備えた太陽電池の層構造の断面図、第
6図はドーピングされている無定形か又は微結晶のシリ
コン層を備えた太陽電池の他の層構造の断面図、第4図
はドーピングされている無定形か又は微結晶のシリコン
層を備えていて、この層が直接薄い表面部」―に施され
ている太陽電池の層構造の断面図である。 1.2・・半導体、3・・極薄層、4・・シリコン層、
5 反射防IF膜、6・・・金属化部、7・・裏面接触
部。 FlO,I FIO,2
晶のシリコン層を備えた太陽電池の層構造の断面図、第
6図はドーピングされている無定形か又は微結晶のシリ
コン層を備えた太陽電池の他の層構造の断面図、第4図
はドーピングされている無定形か又は微結晶のシリコン
層を備えていて、この層が直接薄い表面部」―に施され
ている太陽電池の層構造の断面図である。 1.2・・半導体、3・・極薄層、4・・シリコン層、
5 反射防IF膜、6・・・金属化部、7・・裏面接触
部。 FlO,I FIO,2
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、pn接合を包含し、いずれか一方の導電形の薄い表
面部(2)が金属化部(6)を有する半導体(1、2)
、裏面接触部(7)及び反射防止膜(5)より成る太陽
電池において、無定形か又は微結晶のシリコン層(4)
が反射防止膜(5)下に設けられていることを特徴とす
る太陽電池。 2、直接金属化部(6)下に及び表面部(2)上に二酸
化珪素製の極薄層(3)が設けられている特許請求の範
囲第1項記載の太陽電池。 3、無定形か又は微結晶のシリコン層(4)が金属化部
(6)の表面ないしは二酸化珪素製の極薄層(3)の表
面を被覆する特許請求の範囲第1項又は第2項記載の太
陽電池。 4、無定形か又は微結晶のシリコン層(4)が二酸化珪
素製の極薄層(3)と表面部(2)との間に設けられて
いる特許請求の範囲第1項又は第2項記載の太陽電池。 5、無定形か又は微結晶のシリコン層(4)がドーピン
グされていないか又はドーピングされている特許請求の
範囲第1項から第4項までのいずれか1項記載の太陽電
池。 6、無定形か又は微結晶のシリコン層(4)のp形ない
しはn形ドーピングに当り周期律表の第3族もしくは第
5族の物質を使用する特許請求の範囲第1項から第5項
までのいずれか1項記載の太陽電池。 7、半導体(1、2)がドーピングしたシリコン又は砒
化ガリウムより成り、その際に半導体(1)又は(2)
は砒化ガリウム太陽電池ではGaAs又はGe製の基板
上に施されている特許請求の範囲第1項から第6項まで
のいずれか1項記載の太陽電池。 8、半導体(1、2)が単結晶又は多結晶のシリコン又
は砒化ガリウムより成る特許請求の範囲第1項から第7
項までのいずれか1項記載の太陽電池。 9、反射防止膜(5)が酸化チタン、一酸化珪素、二酸
化珪素、酸化タンタル、酸化ニオブないしはこれらの物
質を組合せた単層又は多層より成る特許請求の範囲第1
項から第8項までのいずれか1項記載の太陽電池。 10、金属化部(6)が反射防止膜(5)下に櫛構造又
は二重櫛構造を有しかつ裏面接触部(7)と同様にアル
ミニウム、銀、ニッケル又は銅より成る特許請求の範囲
第1項から第9項までのいずれか1項記載の太陽電池。 11、薄い表面部(2)が、ドーピングされていない無
定形か又は微結晶のシリコン層(4)の場合は層厚約0
.5μmを有しかつドーピングされた無定形か又は微結
晶のシリコン層(4)の場合には層厚約0.25μmを
有する特許請求の範囲第5項記載の太陽電池。 12、無定形か又は微結晶のシリコン層(4)の価電子
が水素で水素添加することにより飽和されており、炭素
の導入により禁止帯幅約3eVの光学窓が存在し、かつ
リンの添加により該層の導電性が一定である特許請求の
範囲第1項から第11項までのいずれか1項記載の太陽
電池。 13、無定形か又は微結晶のシリコン層(4)がグロー
放電プロセス又はCVDにより製造されているか、スパ
ッタリングされているか又は蒸着されている特許請求の
範囲第1項から第12項までのいずれか1項記載の太陽
電池。 14、反射防止層(5)が熱的に形成されているか、蒸
着させるか、遠心塗布するか、浸漬又はCVDプロセス
により製造されている特許請求の範囲第1項から第13
項までのいずれか1項記載の太陽電池。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843420887 DE3420887A1 (de) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | Solarzelle |
DE3420887.9 | 1984-06-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS612374A true JPS612374A (ja) | 1986-01-08 |
Family
ID=6237659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60120752A Pending JPS612374A (ja) | 1984-06-05 | 1985-06-05 | 太陽電池 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4642414A (ja) |
EP (1) | EP0164090B1 (ja) |
JP (1) | JPS612374A (ja) |
CA (1) | CA1244926A (ja) |
DE (1) | DE3420887A1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01167206U (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-24 | ||
JPH02201972A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-10 | Kyocera Corp | 太陽電池 |
JPH04226084A (ja) * | 1990-05-23 | 1992-08-14 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池およびその製造方法 |
JP2009099582A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Tokyo Electron Ltd | ポリシリコン膜の形成方法 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3536299A1 (de) * | 1985-10-11 | 1987-04-16 | Nukem Gmbh | Solarzelle aus silizium |
DE3722198A1 (de) * | 1987-07-04 | 1989-01-12 | Semikron Elektronik Gmbh | Verfahren zum herstellen von solarzellen |
DE3815512C2 (de) * | 1988-05-06 | 1994-07-28 | Deutsche Aerospace | Solarzelle und Verfahren zu ihrer Herstellung |
GB8927709D0 (en) * | 1989-12-07 | 1990-02-07 | Secretary Of The State For Def | Silicon quantum wires |
US5030295A (en) * | 1990-02-12 | 1991-07-09 | Electric Power Research Institut | Radiation resistant passivation of silicon solar cells |
US5206523A (en) * | 1991-08-29 | 1993-04-27 | Goesele Ulrich M | Microporous crystalline silicon of increased band-gap for semiconductor applications |
US5262633A (en) * | 1992-08-21 | 1993-11-16 | Santa Barbara Research Center | Wideband anti-reflection coating for indium antimonide photodetector device and method of forming the same |
US5330918A (en) * | 1992-08-31 | 1994-07-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method of forming a high voltage silicon-on-sapphire photocell array |
US5907766A (en) * | 1996-10-21 | 1999-05-25 | Electric Power Research Institute, Inc. | Method of making a solar cell having improved anti-reflection passivation layer |
US20090188553A1 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Emat Technology, Llc | Methods of fabricating solar-cell structures and resulting solar-cell structures |
JP5461028B2 (ja) * | 2009-02-26 | 2014-04-02 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池 |
US7858427B2 (en) * | 2009-03-03 | 2010-12-28 | Applied Materials, Inc. | Crystalline silicon solar cells on low purity substrate |
US8262894B2 (en) | 2009-04-30 | 2012-09-11 | Moses Lake Industries, Inc. | High speed copper plating bath |
DE102009024598A1 (de) * | 2009-06-10 | 2011-01-05 | Institut Für Solarenergieforschung Gmbh | Solarzelle mit Kontaktstruktur mit geringen Rekombinationsverlusten sowie Herstellungsverfahren für solche Solarzellen |
US20130284254A1 (en) * | 2012-04-25 | 2013-10-31 | The Boeing Company | Solar cells including low recombination electrical contacts and systems and methods of forming the same |
US20150380581A1 (en) * | 2014-06-27 | 2015-12-31 | Michael C. Johnson | Passivation of light-receiving surfaces of solar cells with crystalline silicon |
Family Cites Families (8)
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 |
US4253881A (en) * | 1978-10-23 | 1981-03-03 | Rudolf Hezel | Solar cells composed of semiconductive materials |
DE2853412A1 (de) * | 1978-12-11 | 1980-07-03 | Rudolf Dr Hezel | Solarzelle aus halbleitermaterial |
US4200473A (en) * | 1979-03-12 | 1980-04-29 | Rca Corporation | Amorphous silicon Schottky barrier solar cells incorporating a thin insulating layer and a thin doped layer |
US4322253A (en) * | 1980-04-30 | 1982-03-30 | Rca Corporation | Method of making selective crystalline silicon regions containing entrapped hydrogen by laser treatment |
DE3135933A1 (de) * | 1980-09-26 | 1982-05-19 | Unisearch Ltd., Kensington, New South Wales | Solarzelle und verfahren zu ihrer herstellung |
US4453173A (en) * | 1982-04-27 | 1984-06-05 | Rca Corporation | Photocell utilizing a wide-bandgap semiconductor material |
JPS59125668A (ja) * | 1983-01-05 | 1984-07-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
-
1984
- 1984-06-05 DE DE19843420887 patent/DE3420887A1/de active Granted
-
1985
- 1985-05-16 US US06/734,843 patent/US4642414A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-06-03 EP EP85106838A patent/EP0164090B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-06-04 CA CA000483108A patent/CA1244926A/en not_active Expired
- 1985-06-05 JP JP60120752A patent/JPS612374A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01167206U (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-24 | ||
JPH0541684Y2 (ja) * | 1988-05-18 | 1993-10-21 | ||
JPH02201972A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-10 | Kyocera Corp | 太陽電池 |
JPH04226084A (ja) * | 1990-05-23 | 1992-08-14 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池およびその製造方法 |
JP2009099582A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Tokyo Electron Ltd | ポリシリコン膜の形成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0164090A2 (de) | 1985-12-11 |
EP0164090B1 (de) | 1991-03-13 |
DE3420887C2 (ja) | 1992-12-17 |
CA1244926A (en) | 1988-11-15 |
DE3420887A1 (de) | 1985-12-05 |
EP0164090A3 (en) | 1988-07-13 |
US4642414A (en) | 1987-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS612374A (ja) | 太陽電池 | |
Jaegermann et al. | Interface engineering of inorganic thin‐film solar cells–materials‐science challenges for advanced physical concepts | |
US4108684A (en) | Large grain thin film polycrystalline P-InP/n-Cds solar cell | |
US4547622A (en) | Solar cells and photodetectors | |
US4070206A (en) | Polycrystalline or amorphous semiconductor photovoltaic device having improved collection efficiency | |
CA2743346C (en) | Combined pn junction and bulk photovoltaic device | |
Carlson et al. | Solar cells using discharge-produced amorphous silicon | |
US5437734A (en) | Solar cell | |
CN113257940A (zh) | 叠层光伏器件及生产方法 | |
KR20120047583A (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법 | |
US4139858A (en) | Solar cell with a gallium nitride electrode | |
Shi et al. | Polycrystalline silicon thin‐film solar cells: The future for photovoltaics? | |
CN210668401U (zh) | 一种硅基叠层双面太阳电池 | |
CN109273551B (zh) | 一种石墨烯/GaInP多结异质太阳能电池及其制备方法 | |
KR101484620B1 (ko) | 실리콘 태양전지 | |
JPH05102504A (ja) | 光起電力素子 | |
JPH0526354B2 (ja) | ||
CN111900228B (zh) | 一种面向晶硅太阳电池的电子选择性接触 | |
RU2700046C1 (ru) | Фотопреобразователь с HIT структурой и технология его изготовления | |
US11211512B2 (en) | Semiconductor component having a highly doped quantum structure emitter | |
JPH0122991B2 (ja) | ||
WO2021246865A1 (en) | Methodology for efficient hole transport layer using transition metal oxides | |
JPS6225275B2 (ja) | ||
CN110383496B (zh) | 太阳能电池装置及用于形成单个、串联和异质结***太阳能电池装置的方法 | |
US4725559A (en) | Process for the fabrication of a gallium arsenide grating solar cell |