JP2001267598A - Stacked solar cell - Google Patents
Stacked solar cellInfo
- Publication number
- JP2001267598A JP2001267598A JP2000076640A JP2000076640A JP2001267598A JP 2001267598 A JP2001267598 A JP 2001267598A JP 2000076640 A JP2000076640 A JP 2000076640A JP 2000076640 A JP2000076640 A JP 2000076640A JP 2001267598 A JP2001267598 A JP 2001267598A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoelectric conversion
- solar cell
- type
- junction
- cell
- 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
Classifications
-
- 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
- Y02E10/545—Microcrystalline silicon PV 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
- Y02E10/546—Polycrystalline silicon PV 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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光電変換効率及び耐放射線特性に優れた積層
型太陽電池を得る。
【解決手段】 PN接合部を有する光電変換セルが複数
積層された積層型太陽電池において、受光面に対して最
も遠い位置に存在する光電変換セル(最下部光電変換セ
ル)が、単結晶又は多結晶シリコン半導体基板を利用し
て構成されるPN接合部を有し、かつこのPN接合部が
受光面と反対側の半導体基板に存在することを特徴とす
る積層型太陽電池並びに各光電変換セルの界面に導電性
の中間層を有し、最下部光電変換セルが第1導電型の単
結晶、多結晶又は微結晶シリコンからなる光入射側表面
を有し、この光入射側表面が、水素を含む第1又は第2
導電型のアモルファス又は微結晶のSi1-xCx(0≦x
≦0.2)からなる中間層に接することを特徴とする積
層型太陽電池により上記の課題を解決する。
(57) [Problem] To provide a stacked solar cell excellent in photoelectric conversion efficiency and radiation resistance. SOLUTION: In a stacked solar cell in which a plurality of photoelectric conversion cells each having a PN junction are stacked, a photoelectric conversion cell (lowest photoelectric conversion cell) located farthest from a light receiving surface is a single crystal or a polycrystalline cell. A stacked solar cell and a photoelectric conversion cell having a PN junction formed using a crystalline silicon semiconductor substrate, wherein the PN junction is present on the semiconductor substrate opposite to the light receiving surface. An interface has a conductive intermediate layer, and the lowermost photoelectric conversion cell has a light incident side surface made of single-crystal, polycrystalline, or microcrystalline silicon of the first conductivity type, and the light incident side surface contains hydrogen. Including first or second
Conductive amorphous or microcrystalline Si 1-x C x (0 ≦ x
The above-mentioned object is attained by a stacked solar cell characterized by being in contact with an intermediate layer consisting of ≦ 0.2).
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光電変換セ
ルを積層してなる積層型太陽電池に関するものであり、
特に、高効率で、耐放射線特性が高いシリコン積層型太
陽電池に関する。本発明の積層型太陽電池は宇宙用太陽
電池に好適であり、また、地上用太陽電池及びフォトセ
ンサなどにも適用できる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stacked solar cell comprising a plurality of photoelectric conversion cells stacked,
In particular, it relates to a silicon laminated solar cell having high efficiency and high radiation resistance. The stacked solar cell of the present invention is suitable for a solar cell for space, and can also be applied to a terrestrial solar cell and a photosensor.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体等の内部光電効果を利用して太陽
光を直接電気に変換する光電変換装置は太陽電池と呼ば
れる。現在、地上での各種用途に応じて、例えば単一接
合を有する単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太
陽電池、アモルファスシリコン太陽電池などの様々な太
陽電池が使用されている。また宇宙空間においては、放
射線(電子、プロトン)の照射により太陽電池の光電変
換効率が劣化するのを防ぐため、耐放射線特性に優れた
GaAs/Ge、InGaP/GaAs/GeなどのII
I−V族化合物を用いた宇宙太陽電池が一部実用化さ
れ、並行して研究開発も行われている。宇宙太陽電池と
しては、低コスト、軽量などの利点から単結晶シリコン
太陽電池が依然としてよく使用され、なかでも耐放射線
特性が高いことからP型シリコン基板を用いたものが多
く使用されている。2. Description of the Related Art A photoelectric conversion device that directly converts sunlight into electricity by utilizing the internal photoelectric effect of a semiconductor or the like is called a solar cell. Currently, various solar cells such as a single-crystal silicon solar cell having a single junction, a polycrystalline silicon solar cell, and an amorphous silicon solar cell are used according to various uses on the ground. In space, in order to prevent the photoelectric conversion efficiency of the solar cell from deteriorating due to irradiation of radiation (electrons and protons), II such as GaAs / Ge and InGaP / GaAs / Ge, which have excellent radiation resistance.
Some space solar cells using group IV compounds have been put into practical use, and research and development are also being conducted in parallel. As space solar cells, single-crystal silicon solar cells are still frequently used due to their advantages such as low cost and light weight, and among them, those using a P-type silicon substrate because of their high radiation resistance are often used.
【0003】しかしながら、さらなる低コスト化のため
には、より一層の高効率化を図る必要がある。その方法
としては、例えば薄膜シリコンを用いて軽量化し、かつ
薄膜シリコンを積層することが考えられている。例え
ば、スイスのNeuchatel大学により、薄膜シリコンを用
いて高効率化を図る方法として、2つの光電変換セルを
積層した二層縦列直列接続光電変換装置(以下タンデム
型太陽電池という)が発表されている(99年6月、ウ
イーンにて開催された第2回太陽光発電世界会議)。こ
の太陽電池は、入射光を有効に利用するため、高エネル
ギーバンドギャップの半導体材料からなる上部アモルフ
ァスシリコン光電変換セルと、低エネルギーバンドギャ
ップの半導体材料からなる下部多結晶薄膜光電変換セル
とを直接接続した二端子タンデムセル構造を有してい
る。すなわち、この太陽電池は、上部光電変換セルが短
波長側の光を収集し、下部光電変換セルが長波長側の光
を収集することにより、入射光を短波長から長波長まで
有効に利用して、光電変換効率を高めようというもので
ある。However, in order to further reduce the cost, it is necessary to further increase the efficiency. As the method, for example, it is considered to reduce the weight by using thin film silicon and to stack the thin film silicon. For example, Neuchatel University in Switzerland has announced a two-layer cascade-connected photoelectric conversion device (hereinafter referred to as a tandem solar cell) in which two photoelectric conversion cells are stacked as a method for achieving high efficiency using thin film silicon. (2nd World Conference on Photovoltaics held in Vienna, June 1999). In this solar cell, an upper amorphous silicon photoelectric conversion cell made of a high energy band gap semiconductor material and a lower polycrystalline thin film thin film photoelectric conversion cell made of a low energy band gap semiconductor material are directly used to effectively use incident light. It has a connected two-terminal tandem cell structure. In other words, in this solar cell, the upper photoelectric conversion cell collects light on the short wavelength side, and the lower photoelectric conversion cell collects light on the long wavelength side, so that incident light can be effectively used from short to long wavelengths. Thus, the photoelectric conversion efficiency is to be improved.
【0004】また、この発表の中では、(P−I−N/
P−N:太陽光がP側から入射)接合型の構造A及び
(N−I−P/N−P:太陽光がN側から入射)接合型
の構造Bを有する二種類のタンデム型太陽電池が示さ
れ、構造Aのタンデム型太陽電池は10.7%の光電変
換効率を有し、構造Bのタンデム型太陽電池は9.3%
の光電変換効率を有していることが示されている。な
お、いずれの太陽電池も下部光電変換セルのPN接合は
半導体基板の光入射側に形成されている。In this announcement, (PIN /
Two types of tandem suns having a junction type structure A and a junction type structure B (PN: sunlight enters from the P side) and (NIP / NP: sunlight enters from the N side). A cell is shown, wherein the tandem solar cell of structure A has a photoelectric conversion efficiency of 10.7%, and the tandem solar cell of structure B has 9.3%
It has a photoelectric conversion efficiency of In each of the solar cells, the PN junction of the lower photoelectric conversion cell is formed on the light incident side of the semiconductor substrate.
【0005】また、三洋電機(株)により、従来の熱拡
散法とは異なる方法で、アモルファスシリコンをN型結
晶シリコン基板上に堆積したP−N構造を有する太陽電
池が発表されている(第4回高効率太陽電池ワークショ
ップ1994年、特開平7-142753号公報)。この太陽電池
は、単一接合の構造を有しているが、光入射側と基板側
の半導体が異なる材料からなるため、ヘテロ接合太陽電
池(a−Si/c−Si)と言われている。A solar cell having a PN structure in which amorphous silicon is deposited on an N-type crystalline silicon substrate by a method different from the conventional thermal diffusion method has been disclosed by Sanyo Electric Co., Ltd. Fourth High Efficiency Solar Cell Workshop 1994, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-27553). This solar cell has a single junction structure, but is called a heterojunction solar cell (a-Si / c-Si) because the semiconductor on the light incident side and the semiconductor on the substrate side are made of different materials. .
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】Neuchatel大学が提案
する構造Aのタンデム型太陽電池は、上部光電変換セル
(P−I−N、P側入射)の光電変換効率が構造Bのも
の(N−I−P、N側入射)よりも相対的に高く、逆
に、下部光電変換セル(P−N)の光電変換効率が構造
Bのもの(N−P)より低い(なお、この主な原因は、
下部光電変換セルに使用された多結晶薄膜の品質が低い
ためと考えられる)。その結果、光電変換特性が制限さ
れ、全体の光電変換効率(10.7%)は多結晶基板だ
けを使った単一接合の太陽電池の光電変換効率(17
%)に比べて低くなる。従って、このようなタンデム型
太陽電池では、上部光電変換セルがP−I−N接合型
(P側入射)でなければ良好な光電変換効率が得られな
いという限定された状況にあり、また、たとえそうであ
っても、満足できる光電変換効率は得られていない。The tandem solar cell of structure A proposed by Neuchatel University has a structure B (N-type) in which the photoelectric conversion efficiency of the upper photoelectric conversion cell (PIN, P-side incident) is higher. In contrast, the lower photoelectric conversion cell (PN) has a lower photoelectric conversion efficiency than that of the structure B (NP) (it is a main cause of this). Is
It is considered that the quality of the polycrystalline thin film used for the lower photoelectric conversion cell was low.) As a result, the photoelectric conversion characteristics are limited, and the overall photoelectric conversion efficiency (10.7%) is higher than that of a single-junction solar cell using only a polycrystalline substrate (17%).
%). Therefore, in such a tandem-type solar cell, there is a limited situation that good photoelectric conversion efficiency cannot be obtained unless the upper photoelectric conversion cell is a PIN junction type (P side incidence). Even so, satisfactory photoelectric conversion efficiency has not been obtained.
【0007】他方、三洋電機(株)のヘテロ接合太陽電
池は、N型結晶シリコン基板を用いているため、宇宙空
間で使用される場合は、電子とプロトンの照射により光
電変換効率が低くなると予測される。また、N型結晶シ
リコン基板を使用する際には、表面再結合をより少なく
するために、パッシベーション膜が必要となる。このよ
うな単一接合のアモルファス太陽電池は、その半導体特
性から、入射側のアモルファス層がP型である必要があ
る。このため、必然的に基板側がN型結晶シリコンとな
り、耐放射線特性が十分でなく、宇宙太陽電池としての
実用化が困難である。本発明者は、以上のような従来の
太陽電池の現状を鑑み、半導体基板として単結晶又は多
結晶シリコン基板を用いること、最下部光電変換セルの
PN接合を半導体基板の光入射側と反対側に形成するこ
とで、より光電変換効率及び耐放射線特性に優れた積層
型太陽電池を提供できることを見出し、本発明を完成す
るに到った。On the other hand, since a heterojunction solar cell manufactured by Sanyo Electric Co., Ltd. uses an N-type crystalline silicon substrate, it is predicted that when used in space, the photoelectric conversion efficiency will be reduced by irradiation of electrons and protons. Is done. When an N-type crystalline silicon substrate is used, a passivation film is required to reduce surface recombination. In such a single-junction amorphous solar cell, the amorphous layer on the incident side needs to be P-type because of its semiconductor characteristics. For this reason, the substrate side is necessarily made of N-type crystalline silicon, the radiation resistance is not sufficient, and practical application as a space solar cell is difficult. In view of the current situation of conventional solar cells as described above, the present inventor uses a single-crystal or polycrystalline silicon substrate as a semiconductor substrate, and places the PN junction of the bottom photoelectric conversion cell on the side opposite to the light incident side of the semiconductor substrate. The present inventors have found that the formation of a laminated solar cell having more excellent photoelectric conversion efficiency and radiation resistance can provide the present invention, and have completed the present invention.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、PN接合部を有する光電変換セルが複数積層された
積層型太陽電池において、受光面に対して最も遠い位置
に存在する光電変換セルが、単結晶又は多結晶シリコン
半導体基板を利用して構成されるPN接合部を有し、か
つこのPN接合部が受光面と反対側の半導体基板に存在
することを特徴とする積層型太陽電池が提供される。ま
た、本発明によれば、PN接合部を有する光電変換セル
が複数積層された積層型太陽電池において、積層される
各光電変換セルの界面に導電性の中間層を有し、受光面
に対して最も遠い位置に存在する光電変換セルが、第1
導電型の単結晶、多結晶又は微結晶シリコンからなる光
入射側表面を有し、この光入射側表面が、水素を含む第
1又は第2導電型のアモルファス又は微結晶のSi1-x
Cx(0≦x≦0.2)からなる中間層に接することを
特徴とする積層型太陽電池が提供される。Thus, according to the present invention, in a stacked solar cell in which a plurality of photoelectric conversion cells each having a PN junction are stacked, the photoelectric conversion cell located farthest from the light-receiving surface is located. A stacked solar cell having a PN junction formed using a single crystal or polycrystalline silicon semiconductor substrate, and wherein the PN junction is present on the semiconductor substrate opposite to the light receiving surface. Provided. Further, according to the present invention, in a stacked solar cell in which a plurality of photoelectric conversion cells each having a PN junction are stacked, the stacked solar cell has a conductive intermediate layer at an interface of each stacked photoelectric conversion cell, and has a light-receiving surface. The photoelectric conversion cell at the farthest position is the first
A light incident side surface made of conductive single crystal, polycrystalline or microcrystalline silicon, and the light incident side surface is a first or second conductive type amorphous or microcrystalline Si 1-x containing hydrogen.
A stacked solar cell is provided which is in contact with an intermediate layer made of C x (0 ≦ x ≦ 0.2).
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明の1つである積層型太陽電
池は、PN接合部を有する光電変換セルが複数積層され
てなるものであり、主として、受光面に対して最も遠い
位置に存在する光電変換セル(以下、最下部光電変換セ
ルという)が、単結晶又は多結晶シリコン半導体基板を
利用して構成されるPN接合部を有し、かつこのPN接
合部が受光面と反対側の半導体基板に存在することを特
徴とする。本発明における光電変換セルは、半導体基板
と半導体層の積層により、複数の半導体層の積層により
又は半導体基板若しくは半導体層により構成される。ま
た、PN接合部は、異なる導電型を有する半導体基板及
び半導体層を積層することにより、異なる導電型を有す
る複数の半導体層を積層することにより又は半導体基板
若しくは半導体層にP型及びN型の不純物をそれぞれド
ープすることにより構成される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A stacked solar cell according to one embodiment of the present invention is formed by stacking a plurality of photoelectric conversion cells having a PN junction, and is mainly located at a position farthest from a light receiving surface. (Hereinafter, referred to as a lowermost photoelectric conversion cell) has a PN junction formed using a single crystal or polycrystalline silicon semiconductor substrate, and the PN junction is located on the side opposite to the light receiving surface. It is characterized by being present on a semiconductor substrate. The photoelectric conversion cell in the present invention is formed by stacking a semiconductor substrate and a semiconductor layer, by stacking a plurality of semiconductor layers, or by a semiconductor substrate or a semiconductor layer. The PN junction is formed by stacking a semiconductor substrate and a semiconductor layer having different conductivity types, by stacking a plurality of semiconductor layers having different conductivity types, or by forming a P-type and an N-type on the semiconductor substrate or the semiconductor layer. It is constituted by doping impurities.
【0010】半導体層を構成する材料としては、通常太
陽電池に用いられるものであれば特に限定されず、例え
ば、シリコン、シリコンゲルマニウム、シリコンカーボ
ン、GaAs、CdS、CdSe、CdTe等が挙げら
れる。これらの結晶系は、単結晶、多結晶、微結晶、非
単結晶、アモルファス又はセミアモルファスのいずれで
あってもよい。半導体層の導電型を決定する不純物原子
としては、P型の場合は、例えばボロン、アルミニウ
ム、ガリウム、インジウム等が挙げられ、N型の場合
は、例えばリン、砒素等が挙げられる。なお、半導体層
としては、不純物がドープされたP型又はN型の半導体
層に加えて、I型の半導体層を用いることができる。The material constituting the semiconductor layer is not particularly limited as long as it is generally used for a solar cell, and examples thereof include silicon, silicon germanium, silicon carbon, GaAs, CdS, CdSe, and CdTe. These crystal systems may be single crystal, polycrystal, microcrystal, non-single crystal, amorphous or semi-amorphous. Examples of the impurity atoms that determine the conductivity type of the semiconductor layer include boron, aluminum, gallium, and indium in the case of a P-type, and include phosphorus and arsenic in the case of an N-type. Note that as a semiconductor layer, an I-type semiconductor layer can be used in addition to a P-type or N-type semiconductor layer to which impurities are doped.
【0011】ここで、I型の半導体層を構成する材料と
しては、上記の半導体材料のいずれも使用することがで
きるが、中でもシリコンゲルマニウム及び水素量の少な
いアモルファスシリコンが好ましい。半導体層の膜厚
は、特に限定されないが、光照射による特性劣化現象
(いわゆるステブシーロンスキー効果)の軽減及び高効
率化のためにできるだけ薄いのが好ましく、例えば20
0〜500nmの範囲にあるのが好ましい。本発明にお
ける光電変換セルの導電型の構成は、考えられる全ての
組合わせが適用でき、例えば、光入射側より、(P−
N)接合型、(N−P)接合型、(P−I−N)接合
型、(N−I−P)接合型、(P−P−N)接合型、
(P−N−N)接合型、(N−P−N)接合型、(N−
N−P)接合型のいずれであってもよい。中でも、高効
率化が容易に可能となり、耐放射線特性が良好であると
いう点で、最下部光電変換セル以外の光電変換セルは、
光入射側より(P−I−N)接合型であり、最下部光電
変換セルは、光入射側より(P−P−N)接合型又は
(P−N−N)接合型であるのが好ましい。また、この
ような構成によれば、従来の技術及び設備を最下部光電
変換セルの製造において援用できるので、製造工程、コ
ストの点において有利である。Here, as the material constituting the I-type semiconductor layer, any of the above-mentioned semiconductor materials can be used, and among them, silicon germanium and amorphous silicon having a small amount of hydrogen are preferable. The thickness of the semiconductor layer is not particularly limited, but is preferably as thin as possible in order to reduce the characteristic deterioration phenomenon (the so-called Steb-Shironsky effect) due to light irradiation and to increase the efficiency.
It is preferably in the range of 0 to 500 nm. All possible combinations can be applied to the configuration of the conductivity type of the photoelectric conversion cell in the present invention. For example, (P-
N) junction type, (NP) junction type, (PIN) junction type, (NIP) junction type, (PPN) junction type,
(P-N-N) junction type, (N-P-N) junction type, (N-
NP) Any type of junction type may be used. Above all, photoelectric conversion cells other than the bottommost photoelectric conversion cell, in that high efficiency can be easily achieved and radiation resistance is good,
It is a (PIN) junction type from the light incident side, and the lowermost photoelectric conversion cell is a (PPN) junction type or a (PNN) junction type from the light incident side. preferable. In addition, according to such a configuration, the conventional technology and equipment can be used in manufacturing the lowermost photoelectric conversion cell, which is advantageous in terms of the manufacturing process and cost.
【0012】積層される各光電変換セルは、異なるエネ
ルギー帯のバンドギャップを有する半導体層又は半導体
基板から構成されているのが好ましく、そのバンドギャ
ップは、受光面に対して最も近い光電変換セルから最も
遠い光電変換セルに向かって低くなるのが好ましい。本
発明における最下部光電変換セルは、受光面と反対側の
単結晶又は多結晶シリコン半導体基板にPN接合部を有
する。ここで、「受光面と反対側の半導体基板」とは、
半導体基板の表面又はその表面付近の半導体基板中を意
味する。本発明における単結晶又は多結晶シリコン半導
体基板は、あらかじめ不純物がドープされている。半導
体基板の導電型を決定する不純物原子としては、半導体
層に用いられるものと同じものが使用できる。半導体基
板の導電型は、得られる積層型太陽電池の耐放射線特性
が優れることから、宇宙用太陽電池として用いられる場
合は、P型であるのが好ましい。単結晶又は多結晶シリ
コン半導体基板の厚さは、特に限定されないが、軽量化
及び高効率化のためにできるだけ薄いのが好ましく、例
えば50〜200μmの範囲にあるのが好ましい。Each of the stacked photoelectric conversion cells is preferably composed of a semiconductor layer or a semiconductor substrate having a band gap of a different energy band, and the band gap is determined from the photoelectric conversion cell closest to the light receiving surface. It is preferable that the temperature decreases toward the farthest photoelectric conversion cell. The lowermost photoelectric conversion cell according to the present invention has a PN junction on a single-crystal or polycrystalline silicon semiconductor substrate opposite to the light-receiving surface. Here, the “semiconductor substrate on the side opposite to the light receiving surface”
Means on the surface of the semiconductor substrate or in the semiconductor substrate near the surface. The single crystal or polycrystalline silicon semiconductor substrate in the present invention is doped with impurities in advance. As the impurity atoms that determine the conductivity type of the semiconductor substrate, the same as those used for the semiconductor layer can be used. The conductivity type of the semiconductor substrate is preferably a P-type when used as a space solar cell because the resulting laminated solar cell has excellent radiation resistance. The thickness of the single crystal or polycrystalline silicon semiconductor substrate is not particularly limited, but is preferably as thin as possible for weight reduction and high efficiency, for example, preferably in the range of 50 to 200 μm.
【0013】なお、例えば、得られる積層型太陽電池が
宇宙用太陽電池として用いられる場合、単結晶又は多結
晶シリコン半導体基板は、P型であり、50〜100μ
mの膜厚を有するのが好ましい。次に、もう1つの本発
明においては、PN接合部を有する光電変換セルが複数
積層された積層型太陽電池であり、主として、積層され
る各光電変換セルの界面に導電性の中間層を有し、最下
部光電変換セルが、第1導電型の単結晶又は多結晶シリ
コンからなる光入射側表面を有し、この光入射側表面が
水素を含む第1又は第2導電型のアモルファス又は微結
晶のSi1-xCx(0≦x≦0.2)からなる中間層に接
する。For example, when the obtained laminated solar cell is used as a solar cell for space, the single-crystal or polycrystalline silicon semiconductor substrate is a P-type, and 50 to 100 μm.
Preferably, it has a thickness of m. Next, another embodiment of the present invention is a stacked solar cell in which a plurality of photoelectric conversion cells each having a PN junction are stacked, and a conductive intermediate layer is mainly provided at the interface of each stacked photoelectric conversion cell. The lowermost photoelectric conversion cell has a light-incident side surface made of single-crystal or polycrystalline silicon of the first conductivity type, and the light-incident side surface has a first or second conductivity type amorphous or fine particle containing hydrogen. It is in contact with an intermediate layer made of crystalline Si 1-x C x (0 ≦ x ≦ 0.2).
【0014】ここで、「第1又は第2導電型」とは、そ
れぞれ異なる導電型であることを意味し、それぞれP型
又はN型のいずれでもよい。すなわち、第1導電型がP
型のときは、第2導電型はN型であり、また第1導電型
がN型のときは、第2導電型はP型である。本発明にお
ける導電性の中間層は単層又は複数層であってもよい。
中間層はSi1-xCx(0≦x≦1.0)からなり、その
結晶系はアモルファス又は微結晶のいずれであってもよ
い。中間層の導電型を決定する不純物原子としては、半
導体層に用いられるものと同じものが使用できる。不純
物の濃度は、特に限定されないが、例えば5×1019〜
5×1021cm-3程度である。Here, "first or second conductivity type" means different conductivity types, and may be either P-type or N-type. That is, if the first conductivity type is P
When the first conductivity type is N-type, the second conductivity type is P-type when the first conductivity type is N-type. The conductive intermediate layer in the present invention may be a single layer or a plurality of layers.
The intermediate layer is made of Si 1-x C x (0 ≦ x ≦ 1.0), and its crystalline system may be either amorphous or microcrystalline. As the impurity atoms that determine the conductivity type of the intermediate layer, the same atoms as those used for the semiconductor layer can be used. Although the concentration of the impurity is not particularly limited, for example, 5 × 10 19 to
It is about 5 × 10 21 cm −3 .
【0015】中間層の厚さは、特に限定されないが、例
えば50〜150nm程度である。中間層は、光電変換
セルの接合型に影響されず、例えば、最下部光電変換セ
ル以外の光電変換セルが(P−I−N)接合型であり、
かつ最下部光電変換セルが(P−N)接合型である積層
型太陽電池でも、最下部光電変換セル以外の光電変換セ
ルが(N−I−P)接合型であり、かつ最下部光電変換
セルが(N−P)接合型であるものでも同様に適用可能
である。本発明における光入射側表面は第1導電型の単
結晶又は多結晶シリコンからなる。光入射側表面の導電
型を決定する不純物原子としては、半導体層に用いられ
るものと同じものが使用できる。光入射側表面の厚さ
は、特に限定されないが、例えば0.2〜0.5μm程
度である。The thickness of the intermediate layer is not particularly limited, but is, for example, about 50 to 150 nm. The intermediate layer is not affected by the junction type of the photoelectric conversion cells. For example, photoelectric conversion cells other than the lowermost photoelectric conversion cell are (P-I-N) junction types,
In addition, even in a stacked solar cell in which the lowermost photoelectric conversion cell is a (PN) junction type, photoelectric conversion cells other than the lowermost photoelectric conversion cell are (NIP) junction type and the lowermost photoelectric conversion The same applies to the case where the cell is of the (NP) junction type. The light incident side surface in the present invention is made of first conductivity type single crystal or polycrystalline silicon. As the impurity atoms that determine the conductivity type of the light incident side surface, the same as those used for the semiconductor layer can be used. The thickness of the light incident side surface is not particularly limited, but is, for example, about 0.2 to 0.5 μm.
【0016】本発明における光入射側表面に接する中間
層は、水素を含む第1又は第2導電型のアモルファス又
は微結晶のSi1-xCx(0≦x≦0.2)からなり、単
層膜又は複数層膜であってもよい。すなわち、式中、x
が一つの値を有する場合は単層膜、xが2以上の値を有
する場合は複数層膜、xが連続する値を有する場合はグ
レーティッド層膜である。なかでも、中間層内部の応力
が緩和されることから、この中間層はグレーティッド層
膜であるのが好ましい。水素の含有量は特に限定されな
いが、例えば10〜25%程度であるのが好ましい。光
入射側表面に接する中間層の導電型を決定する不純物原
子としては、半導体層に用いられるものと同じものが使
用できる。不純物の濃度は、光入射側表面に接する中間
層がパッシベーション膜として機能するために、なるべ
く低いのが好ましく、例えば5×1015〜5×1016程
度である。In the present invention, the intermediate layer in contact with the light incident side surface is made of first or second conductivity type amorphous or microcrystalline Si 1-x C x (0 ≦ x ≦ 0.2) containing hydrogen. It may be a single-layer film or a multi-layer film. That is, in the formula, x
Has a single value, a multi-layer film when x has a value of 2 or more, and a graded film when x has a continuous value. Above all, since the stress inside the intermediate layer is reduced, it is preferable that this intermediate layer is a graded layer film. The content of hydrogen is not particularly limited, but is preferably, for example, about 10 to 25%. As the impurity atoms that determine the conductivity type of the intermediate layer in contact with the light incident side surface, the same atoms as those used for the semiconductor layer can be used. The concentration of the impurity is preferably as low as possible because the intermediate layer in contact with the light incident side surface functions as a passivation film, and is, for example, about 5 × 10 15 to 5 × 10 16 .
【0017】光入射側表面に接する中間層の厚さは、こ
の中間層がパッシベーション膜として機能するために、
なるべく薄いのが好ましく、例えば5〜30nm程度で
ある。光入射側表面に接する中間層が、例えば不純物濃
度2×1016、膜厚5〜10nm程度の水素を含むP型
アモルファスのSi1-xCx(0≦x≦0.2)からなる
場合は、不純物濃度が低く、膜厚が薄いので、中間層の
下に存在する単結晶又は多結晶シリコンからなる光電変
換セルの光入射側表面に電界を導入できるので好まし
い。従って、少数キャリアが界面での再接合速度を減少
するという表面パッシベーション効果が期待でき、光電
変換効率を向上させるので好ましい。なお、このことは
アモルファスシリコンと単結晶シリコンで構成されたヘ
テロ接合により、表面再接合速度を著しく減少する効果
が実験的に確認されていることから明らかである(第4
回高効率太陽電池ワークショップ、P61、199
4)。The thickness of the intermediate layer that is in contact with the light incident side surface is determined by the fact that this intermediate layer functions as a passivation film.
It is preferably as thin as possible, for example, about 5 to 30 nm. When the intermediate layer in contact with the light incident side surface is made of, for example, P-type amorphous Si 1-x C x (0 ≦ x ≦ 0.2) containing hydrogen with an impurity concentration of 2 × 10 16 and a film thickness of about 5 to 10 nm. Is preferable because the impurity concentration is low and the film thickness is small, so that an electric field can be introduced to the light incident side surface of the photoelectric conversion cell made of single crystal or polycrystalline silicon existing under the intermediate layer. Accordingly, the surface passivation effect that the minority carrier reduces the rejoining speed at the interface can be expected, which is preferable because the photoelectric conversion efficiency is improved. This is apparent from the fact that the effect of significantly reducing the surface re-joining speed has been experimentally confirmed by the heterojunction composed of amorphous silicon and single-crystal silicon (fourth example).
Times high efficiency solar cell workshop, P61,199
4).
【0018】光入射側表面に接する中間層は、基本的に
はパッシベーション膜として機能する。このパッシベー
ション膜としての機能に、さらに光電変換セルの反射防
止膜としての機能並びに電子及びプロトン放射線の保護
膜としての機能を加えるために、光入射側表面に接する
中間層上に水素及び窒素を含む第1又は第2導電型のア
モルファス又は微結晶のSi1-xCx(0≦x≦0.1)
からなる第2中間層を積層することができる。第2中間
層における水素の含有率は、特に限定されないが、例え
ば10〜25%であるのが好ましい。また、窒素の含有
率は、特に限定されないが、例えば5〜30%程度であ
るのが好ましい。The intermediate layer in contact with the light incident side surface basically functions as a passivation film. In order to add the function as an antireflection film of the photoelectric conversion cell and the function as a protective film for electron and proton radiation to the function as the passivation film, hydrogen and nitrogen are contained on the intermediate layer in contact with the light incident side surface. Amorphous or microcrystalline Si 1-x C x of the first or second conductivity type (0 ≦ x ≦ 0.1)
Can be laminated. The hydrogen content in the second intermediate layer is not particularly limited, but is preferably, for example, 10 to 25%. The nitrogen content is not particularly limited, but is preferably, for example, about 5 to 30%.
【0019】第2中間層の導電型を決定する不純物原子
としては、半導体層に用いられるものと同じものが使用
できる。不純物の濃度は、第2中間層がパッシベーショ
ン膜として機能するために、なるべく低いのが好まし
く、例えば5×1015〜5×1016程度である。第2中
間層の厚さは、特に限定されないが、この中間層が光電
変換セルの反射防止膜として並びに電子及びプロトン放
射線の保護膜として機能するために、例えば60〜40
0nm程度であるのが好ましい。第2中間層は、ダイヤ
モンド構造に近い構造を有するものが好ましい。中で
も、電子とプロトンに対する耐放射線特性が結晶シリコ
ンよりも優れている点で、水素を1021cm-3以上(1
0%以上)含有し、バンドギャップが1.45〜3.5
eVである第1又は第2導電型の水素及び窒素を含むア
モルファスカーボン(a−C)が好ましい。この材料か
らなる中間層は、原子配置は不規則であるが、原子の配
位数や最接近原子間距離が対応する結晶系の値にかなり
近いという近距離秩序のダイヤモンド構造(diamondlik
e carbon)を有する。従って、60〜1400nm程度
の膜厚であれば、1.6〜1.9程度の屈折率を示し、
耐放射線保護膜及び下部セルの反射防止膜として効果的
に機能することができるので好ましい。As the impurity atoms that determine the conductivity type of the second intermediate layer, the same as those used for the semiconductor layer can be used. The impurity concentration is preferably as low as possible in order for the second intermediate layer to function as a passivation film, and is, for example, about 5 × 10 15 to 5 × 10 16 . The thickness of the second intermediate layer is not particularly limited. However, in order for the intermediate layer to function as an antireflection film of a photoelectric conversion cell and as a protective film for electron and proton radiation, for example, 60 to 40
It is preferably about 0 nm. The second intermediate layer preferably has a structure close to a diamond structure. Above all, hydrogen is more than 10 21 cm −3 (1: 1) because it has better radiation resistance to electrons and protons than crystalline silicon.
0% or more) and has a band gap of 1.45 to 3.5.
Amorphous carbon (aC) containing hydrogen and nitrogen of the first or second conductivity type of eV is preferable. The intermediate layer made of this material has a random arrangement of atoms, but a diamond structure with a short-range order (diamondlik) in which the coordination number of atoms and the closest interatomic distance are quite close to the values of the corresponding crystal system.
e carbon). Therefore, a film thickness of about 60 to 1400 nm shows a refractive index of about 1.6 to 1.9,
It is preferable because it can effectively function as a radiation-resistant protective film and an antireflection film for the lower cell.
【0020】また、例えば、水素を含む第1又は第2導
電型のアモルファスのSi1-xCx(0≦x≦0.2)か
らなる中間層上に水素及び窒素を含む第1又は第2導電
型のアモルファスカーボン(a−C)からなる第2中間
層を積層する場合には、両層の格子常数が異なるため、
両層の間に、水素を含む第1又は第2導電型のアモルフ
ァスのSi1-xCx(0.2<x<1.0)からなり、x
が連続する値を有するグレーティッド層膜を形成するの
が好ましい。これにより、中間層内部の応力が緩和で
き、より高品質な中間層とすることができる。もう1つ
の本発明においては、最下部光電変換セルのPN接合部
は、半導体基板の受光面側又は受光面とは反対側のいず
れに形成されていてもよい。なお、もう1つの本発明に
おける光電変換セル、半導体層及び半導体基板について
の詳細は上記と同様である。Further, for example, the first or second layer containing hydrogen and nitrogen is formed on an intermediate layer made of amorphous Si 1-x C x (0 ≦ x ≦ 0.2) of the first or second conductivity type containing hydrogen. When a second intermediate layer made of two-conductivity type amorphous carbon (a-C) is laminated, both layers have different lattice constants.
An amorphous Si 1-x C x (0.2 <x <1.0) of the first or second conductivity type containing hydrogen between both layers, wherein x
It is preferable to form a graded layer film having continuous values. Thereby, the stress inside the intermediate layer can be reduced, and a higher quality intermediate layer can be obtained. In another aspect of the present invention, the PN junction of the lowermost photoelectric conversion cell may be formed on the light receiving surface side of the semiconductor substrate or on the side opposite to the light receiving surface. The details of the photoelectric conversion cell, the semiconductor layer, and the semiconductor substrate in the present invention are the same as those described above.
【0021】単結晶又は多結晶シリコン半導体基板、半
導体層及び中間層は、例えば、蒸着法、CVD法、プラ
ズマCVD法、スパッタリング法等により形成すること
ができる。中でも製造コストを下げることが可能なこと
から、プラズマCVD法が好ましく、この方法により、
光電変換セルを大面積、均質に薄膜形成することが望ま
しい。これが実現することによって、将来、さらなる大
量生産と低コスト化が達成できる。このような方法で積
層された光電変換セルの上下に、例えば、蒸着法、スパ
ッタリング法等の方法により上部電極及び下部電極がそ
れぞれ形成され、本発明の積層型太陽電池が製造され
る。本発明において使用することができる上部電極及び
下部電極としては、例えば金属層、金属酸化物層又は金
属層と金属酸化物層との積層体からなるものが挙げられ
る。ここで、金属層は、例えば金、銀、アルミニウム、
銅、ニッケル、チタン等の材料から構成される。金属酸
化物層は、例えば酸化インジウム錫(ITO)、酸化亜
鉛(ZnO)、酸化錫(SnO)等の材料から構成され
る。The single crystal or polycrystalline silicon semiconductor substrate, the semiconductor layer and the intermediate layer can be formed by, for example, an evaporation method, a CVD method, a plasma CVD method, a sputtering method, or the like. Among them, the plasma CVD method is preferable because the manufacturing cost can be reduced.
It is desirable that the photoelectric conversion cell be formed in a large area and a uniform thin film. By realizing this, further mass production and cost reduction can be achieved in the future. An upper electrode and a lower electrode are respectively formed above and below the photoelectric conversion cells stacked by such a method by, for example, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like, and the stacked solar cell of the present invention is manufactured. The upper electrode and the lower electrode that can be used in the present invention include, for example, those formed of a metal layer, a metal oxide layer, or a laminate of a metal layer and a metal oxide layer. Here, the metal layer is, for example, gold, silver, aluminum,
It is made of a material such as copper, nickel, and titanium. The metal oxide layer is made of, for example, a material such as indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), and tin oxide (SnO).
【0022】[0022]
【実施例】本発明を以下の実施態様に基づき詳細に説明
するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。 [実施態様1]本発明の一実施態様であるタンデム型太
陽電池の概略断面図を図1に示す。このタンデム型太陽
電池は、上部電極10、上部光電変換セル14、中間層
13、下部光電変換セル(本発明でいう最下部光電変換
セル)12および下部電極1から構成される。上部電極
10は、膜厚が107nmであり、透明導電性の酸化イ
ンジウム錫(ITO)からなる。上部光電変換セル14
は、厚さ5〜10nmの水素を含むP型アモルファスシ
リコン層(a−Si)9、厚さ約300nmの水素を含
むI型アモルファスシリコン層(a−Si)8及び高エ
ネルギーバンドギャップ(1.70〜1.85eV)を
有する厚さ20nmの水素を含むN型アモルファスシリ
コン層(a−Si)7からなり、光入射側より(P−I
−N)接合型を構成する。The present invention will be described in detail based on the following embodiments, but the present invention is not limited thereto. Embodiment 1 FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a tandem solar cell according to one embodiment of the present invention. This tandem solar cell includes an upper electrode 10, an upper photoelectric conversion cell 14, an intermediate layer 13, a lower photoelectric conversion cell (a lowermost photoelectric conversion cell in the present invention) 12, and a lower electrode 1. The upper electrode 10 has a thickness of 107 nm and is made of transparent conductive indium tin oxide (ITO). Upper photoelectric conversion cell 14
Are a P-type amorphous silicon layer (a-Si) 9 containing 5 to 10 nm thick hydrogen, an I-type amorphous silicon layer (a-Si) 8 containing about 300 nm thick hydrogen, and a high energy band gap (1. A hydrogen-containing N-type amorphous silicon layer (a-Si) 7 having a thickness of 20 nm and a thickness of 70-1.85 eV) is formed.
-N) Construct a junction type.
【0023】中間層13は第一層目の中間層5及び第二
層目の中間層6からなる。第一層目の中間層5は、厚さ
が5〜10nm、不純物濃度が2×1016であり、N型
アモルファスシリコン層7よりも高いエネルギーバンド
ギャップ(1.9〜2.0eV)を有する水素を含むア
モルファスシリコンカーボン合金(a−Si 1-xCx)
(0≦x≦0.2)からなる。第一層目の中間層は不純
物濃度が低く、表面パッシベーション膜として機能す
る。第二層目の中間層6は、膜厚が1000〜1400
nm、水素含有量が1021cm-3以上(10%以上)、
バンドギャップが(1.45〜3.5eV)、屈折率が
1.6〜1.9であり、ダイヤモンド構造に近い構造を
有する水素及び窒素を含むアモルファスカーボン(a−
C)からなる。この第二層目の中間層6は、耐放射線保
護膜及び下部セルの反射防止膜として機能する。The intermediate layer 13 includes the first intermediate layer 5 and the second intermediate layer 5.
It is composed of an intermediate layer 6 as a layer. The first intermediate layer 5 has a thickness
Is 5 to 10 nm and the impurity concentration is 2 × 1016And N-type
Energy band higher than amorphous silicon layer 7
An electrode containing hydrogen having a gap (1.9 to 2.0 eV)
Morphas silicon carbon alloy (a-Si 1-xCx)
(0 ≦ x ≦ 0.2). The first middle layer is impure
Low concentration of substances and functions as a surface passivation film
You. The second intermediate layer 6 has a thickness of 1000 to 1400.
nm, hydrogen content is 10twenty onecm-3(10% or more),
Band gap (1.45-3.5 eV), refractive index
1.6 to 1.9, a structure close to the diamond structure
Amorphous carbon containing hydrogen and nitrogen (a-
C). This second intermediate layer 6 is made
It functions as a protective film and an antireflection film for the lower cell.
【0024】下部光電変換セル12は、膜厚約0.3μ
mのP型結晶シリコン層(c−Si)4、膜厚が50〜
100μm、結晶面が(100)、抵抗率が10〜50
Ω・cm、バンドギャップが1.12eVであるP型結
晶シリコン基板(c−Si)3及び膜厚が0.4μmで
あるN型結晶シリコン層(c−Si)2からなり、光入
射面ではP+/P(High−Low junction)接合型を構成
し、P型結晶シリコン基板3の光入射側と反対側に、光
入射側より(P−N)接合型を構成している。下部電極
1は膜厚が1.5μmであり、Ti/Pd/Agで構成
される三層金属からなる。このタンデム型太陽電池は、
光がP側から入射するP−I−N/P+−P−N+接合型
を有する。また、上部光電変換セル14と下部光電変換
セル12との接続トンネル接合は、N型アモルファスシ
リコン層7と第二層目の中間層6が形成されている。The lower photoelectric conversion cell 12 has a thickness of about 0.3 μm.
m-type P-type crystalline silicon layer (c-Si) 4, having a thickness of 50 to
100 μm, crystal plane (100), resistivity 10-50
It is composed of a P-type crystal silicon substrate (c-Si) 3 having Ω · cm and a band gap of 1.12 eV and an N-type crystal silicon layer (c-Si) 2 having a thickness of 0.4 μm. A P + / P (High-Low junction) junction type is formed, and a (PN) junction type is formed on the side opposite to the light incident side of the P-type crystal silicon substrate 3 from the light incident side. The lower electrode 1 has a thickness of 1.5 μm and is made of a three-layer metal composed of Ti / Pd / Ag. This tandem solar cell
It has a PIN / P + -PN + junction type in which light enters from the P side. An N-type amorphous silicon layer 7 and a second intermediate layer 6 are formed in a connection tunnel junction between the upper photoelectric conversion cell 14 and the lower photoelectric conversion cell 12.
【0025】このようなタンデム型太陽電池によれば、
バンドギャップの異なる半導体層又は半導体基板からな
る2つの光電変換セルを積層しているので、入射光のう
ち、短波長領域(例えば300〜700nm程度)の光
は上部光電変換セル14に吸収され、長波長領域(例え
ば700〜1200nm程度)の光は上部光電変換セル
14と中間層13を透過して下部光電変換セル12に吸
収される。これにより、上下光電変換セルにおいてそれ
ぞれ電気に変換されるので、単一接合のものより出力電
圧が2倍となり、光電流を小さくできる。その結果、セ
ル構成上技術的に難しいとされていた直列抵抗損失を容
易に軽減できるとともに、光電変換効率を向上させるこ
とができる。さらに、このようなタンデム型太陽電池
は、下部光電変換セル12のPN接合がP型結晶シリコ
ン基板3の光入射側と反対側に形成されているので、耐
放射線特性を向上させることができ、宇宙用タンデム型
太陽電池として好適である。以下、このタンデム型太陽
電池の製造工程を、図1を参照しながら説明する。According to such a tandem solar cell,
Since two photoelectric conversion cells composed of semiconductor layers or semiconductor substrates having different band gaps are stacked, light in a short wavelength region (for example, about 300 to 700 nm) of the incident light is absorbed by the upper photoelectric conversion cell 14, Light in a long wavelength region (for example, about 700 to 1200 nm) passes through the upper photoelectric conversion cell 14 and the intermediate layer 13 and is absorbed by the lower photoelectric conversion cell 12. As a result, each of the upper and lower photoelectric conversion cells is converted into electricity, so that the output voltage is twice as large as that of a single junction cell, and the photocurrent can be reduced. As a result, it is possible to easily reduce the series resistance loss, which has been technically considered to be technically difficult, and to improve the photoelectric conversion efficiency. Further, in such a tandem solar cell, since the PN junction of the lower photoelectric conversion cell 12 is formed on the side opposite to the light incident side of the P-type crystalline silicon substrate 3, the radiation resistance can be improved, It is suitable as a tandem solar cell for space. Hereinafter, a manufacturing process of the tandem solar cell will be described with reference to FIG.
【0026】<下部光電変換セル12の製造>P型結晶
シリコン基板3を、アルカリ性(NH4OH:H2O2:
H2O=1:1:5)及び酸性(HCl:H2O2:H2O
=1:1:5)の溶液でそれぞれ80℃、30分間で洗
浄する。次いで、酸素と窒素の混合雰囲気下で、ボロン
をドーパントとする熱拡散法により、P型結晶シリコン
基板3上にP型結晶シリコン層4を形成する。次いで、
P型結晶シリコン基板3の側面と裏面側に付着した不要
なP型結晶シリコン層を、濃HNO3とHF(50%)
の混合溶液(3:1)でエッチングし、P型結晶シリコ
ン基板3を露出させる。次いで、P型結晶シリコン層4
を酸化シリコン塗布液で保護し、窒素雰囲気下で乾燥
し、リンをドーパントとする熱拡散法によりP型結晶シ
リコン基板3の光入射側と反対側にN型結晶シリコン層
2を形成する。HF:H2O=1:10の溶液で酸化シ
リコンを除去した後、真空蒸着法により、N型結晶シリ
コン層2上に下部電極1を蒸着する。次いで、窒素雰囲
気下でアニールすることにより、P+−P−N+接合型の
下部光電変換セル12を形成する。<Manufacture of Lower Photoelectric Conversion Cell 12> The P-type crystalline silicon substrate 3 is made alkaline (NH 4 OH: H 2 O 2 :
H 2 O = 1: 1: 5) and acidic (HCl: H 2 O 2 : H 2 O)
= 1: 1: 5) for 30 minutes at 80 ° C. Next, a P-type crystalline silicon layer 4 is formed on the P-type crystalline silicon substrate 3 by a thermal diffusion method using boron as a dopant in a mixed atmosphere of oxygen and nitrogen. Then
Unnecessary P-type crystal silicon layers adhering to the side and back sides of the P-type crystal silicon substrate 3 are made of concentrated HNO 3 and HF (50%).
Is etched with a mixed solution (3: 1) of the above to expose the P-type crystalline silicon substrate 3. Next, the P-type crystal silicon layer 4
Is protected with a silicon oxide coating solution, dried under a nitrogen atmosphere, and an N-type crystalline silicon layer 2 is formed on the side of the P-type crystalline silicon substrate 3 opposite to the light incident side by a thermal diffusion method using phosphorus as a dopant. After removing silicon oxide with a solution of HF: H 2 O = 1: 10, the lower electrode 1 is deposited on the N-type crystalline silicon layer 2 by a vacuum deposition method. Next, annealing is performed in a nitrogen atmosphere to form a P + -P-N + junction type lower photoelectric conversion cell 12.
【0027】<中間層の製造>平行平板型プラズマCV
D装置により、原料ガスとしてH2希釈のSiH4、CH
4ガスを、ドーパントとしてB2H6を用い、電源周波数
13.56mHz、圧力0.5Torr、基板温度20
0〜400℃の条件で、P型結晶シリコン層4上に第一
層目の中間層5を形成する。このとき、原料ガスの流量
比を変えることにより、第一層目の中間層のバンドギャ
ップを1.9〜2.0eVの範囲内で容易に制御でき
る。次に、CH4、H2、N2の混合ガス雰囲気下、圧力
0.8Torrで、ドーパントとしてB2H6を用いて、
第一層目の中間層5上に第二層目の中間層6を形成す
る。このとき、混合ガスの窒素ガス流量比を変えること
により、第二層目の中間層6の屈折率を1.6〜1.9
の範囲で制御することができる。なお、成膜時の混合ガ
スの窒素濃度と、第二層目の中間層6の屈折率及び消衰
係数との依存性を図3に示す。<Manufacture of Intermediate Layer> Parallel Plate Plasma CV
D apparatus, H 2 -diluted SiH 4 , CH
Using 4 gases, B 2 H 6 as a dopant, a power supply frequency of 13.56 mHz, a pressure of 0.5 Torr, and a substrate temperature of 20
Under the condition of 0 to 400 ° C., the first intermediate layer 5 is formed on the P-type crystalline silicon layer 4. At this time, the band gap of the first intermediate layer can be easily controlled within the range of 1.9 to 2.0 eV by changing the flow ratio of the source gas. Next, using a mixed gas atmosphere of CH 4 , H 2 , and N 2 at a pressure of 0.8 Torr and using B 2 H 6 as a dopant,
A second intermediate layer 6 is formed on the first intermediate layer 5. At this time, the refractive index of the second intermediate layer 6 is changed to 1.6 to 1.9 by changing the nitrogen gas flow ratio of the mixed gas.
Can be controlled within the range. FIG. 3 shows the dependency between the nitrogen concentration of the mixed gas at the time of film formation and the refractive index and extinction coefficient of the second intermediate layer 6.
【0028】<上部光電変換セルの製造>プラズマCV
D法により、原料ガスとしてSiH4(シラン)又はH2
(高純度水素)、ドーパントとしてB2H6(ジボラン)
又はPH3(ホスフィン)を用いて基板温度150〜1
80℃程度、成膜室の圧力0.2〜0.75Torr、
プラズマに供給されるエネルギー10〜30mW/cm
2の条件で、第二層目の中間層6上にN型アモルファス
シリコン層7、I型アモルファスシリコン層8及びP型
アモルファスシリコン層9をこの順で形成することによ
り、上部光電変換セル14を形成する。<Manufacture of Upper Photoelectric Conversion Cell> Plasma CV
According to the D method, SiH 4 (silane) or H 2
(High purity hydrogen), B 2 H 6 (diborane) as dopant
Or a substrate temperature of 150 to 1 using PH 3 (phosphine).
About 80 ° C., pressure of a film forming chamber of 0.2 to 0.75 Torr,
Energy supplied to plasma 10 to 30 mW / cm
2 conditions, by a second layer of N-type amorphous silicon layer 7 on the intermediate layer 6, I-type amorphous silicon layer 8 and the P-type amorphous silicon layer 9 are formed in this order, the upper photoelectric conversion cell 14 Form.
【0029】<太陽電池の製造>P型アモルファスシリ
コン層9上にITOを蒸着して上部電極10を形成し、
次いで、スパッタリング法及び電子ビーム蒸着により、
上部電極10上にAg表面収集電極11を形成する。以
上の工程により、タンデム型太陽電池が製造される。こ
のタンデム型太陽電池のエネルギーダイヤグラムを図2
に示す。上部光電変換セル14のエネルギーバンドは、
P型アモルファスシリコン層9とN型アモルファスシリ
コン層7による電界でI型アモルファスシリコン層8の
エネルギーバンドのようになる。P型アモルファスシリ
コン層9とN型アモルファスシリコン層7との間で発生
したキャリアは加速され、電流収集効率を向上できる。
実施態様1のタンデム型太陽電池(面積1cm2)は、
開放電圧が1.48V、短絡電流が19.3A/c
m2、曲線因子が76.0%、光電変換効率(真性効
率)が16.0%であり(AM0:135.3mW/c
m2)、従来のものと比べて開放電圧、短絡電流、光電
変換効率がいずれも向上された。<Manufacture of Solar Cell> An upper electrode 10 is formed by depositing ITO on the P-type amorphous silicon layer 9.
Then, by sputtering and electron beam evaporation,
An Ag surface collecting electrode 11 is formed on the upper electrode 10. Through the above steps, a tandem solar cell is manufactured. Fig. 2 shows the energy diagram of this tandem solar cell.
Shown in The energy band of the upper photoelectric conversion cell 14 is
The electric field generated by the P-type amorphous silicon layer 9 and the N-type amorphous silicon layer 7 gives an energy band of the I-type amorphous silicon layer 8. Carriers generated between the P-type amorphous silicon layer 9 and the N-type amorphous silicon layer 7 are accelerated, and current collection efficiency can be improved.
The tandem solar cell (area 1 cm 2 ) of Embodiment 1 is
1.48V open circuit voltage, 19.3A / c short circuit current
m 2 , fill factor of 76.0%, photoelectric conversion efficiency (intrinsic efficiency) of 16.0% (AM0: 135.3 mW / c)
m 2 ), the open-circuit voltage, the short-circuit current, and the photoelectric conversion efficiency were all improved as compared with the conventional one.
【0030】[実施態様2]本発明の一実施態様である
地上用太陽電池の概略断面図を図4に示す。この太陽電
池は、P型結晶シリコン基板3の代わりに、膜厚200
〜350μmの安価なN型多結晶シリコン基板(c−S
i)17、(抵抗率0.1〜0.8Ω・cm、バンドギ
ャップ1.12eV)を使用し、屈折率が1.9、膜厚
が60nmである水素及び窒素を含むアモルファスカー
ボン(a−C:H:N)からなる第二層目の中間層2
0、膜厚0.2〜0.5μmのP型結晶シリコン層18
(c−Si)及び膜厚5〜8nmの水素を含むアモルフ
ァスシリコンカーボン合金(a−Si1-xCx)(0≦x
≦0.2)からなる第一層目の中間層19を形成する以
外は実施態様1と同様の構造を有するものである。[Embodiment 2] FIG. 4 is a schematic sectional view of a terrestrial solar cell according to an embodiment of the present invention. This solar cell has a film thickness of 200 instead of the P-type crystalline silicon substrate 3.
Inexpensive N-type polycrystalline silicon substrate (c-S
i) Amorphous carbon (a-) containing hydrogen and nitrogen having a refractive index of 1.9 and a film thickness of 60 nm using (17, (resistivity 0.1 to 0.8 Ω · cm, band gap 1.12 eV)) C: H: N) Second middle layer 2
0, P-type crystalline silicon layer 18 having a thickness of 0.2 to 0.5 μm
(C-Si) and an amorphous silicon carbon alloy (a-Si 1-x C x ) containing hydrogen having a thickness of 5 to 8 nm (0 ≦ x
≦ 0.2), except that the first intermediate layer 19 is formed.
【0031】<下部光電変換セルの製造>N型多結晶シ
リコン基板17を実施態様1と同様の溶液で洗浄した
後、N型多結晶シリコン基板17上にP型結晶シリコン
層18を形成する。N型多結晶シリコン基板17の側面
と裏面側に堆積した不要なP型結晶シリコン層を、濃H
NO 3とHF(50%)の混合溶液(3:1)でエッチ
ングし、N型多結晶シリコン基板17を露出させる。P
型結晶シリコン層18を酸化シリコン塗布液で保護す
る。次いで、熱拡散法により、N型多結晶シリコン基板
17上の光入射側と反対側にN型結晶シリコン層16を
形成する。HF:H2O=1:10の溶液で酸化シリコ
ンを除去した後、N型結晶シリコン層16上に下部電極
15を蒸着する。次いで、窒素雰囲気下でアニールする
ことにより、P+−N−N+接合型の下部光電変換セル2
6を形成する。<Manufacture of lower photoelectric conversion cell> N-type polycrystalline silicon
The recon substrate 17 was washed with the same solution as in the first embodiment.
Then, P-type crystalline silicon is placed on N-type polycrystalline silicon substrate 17.
The layer 18 is formed. Side view of N-type polycrystalline silicon substrate 17
And unnecessary P-type crystalline silicon layer deposited on the back side
NO ThreeWith a mixed solution (3: 1) of HF and HF (50%)
To expose the N-type polycrystalline silicon substrate 17. P
The type crystal silicon layer 18 is protected with a silicon oxide coating solution.
You. Next, an N-type polycrystalline silicon substrate is formed by a thermal diffusion method.
An N-type crystalline silicon layer 16 is provided on the side opposite to the light incident side on
Form. HF: HTwoO = 1: 10 solution with silicon oxide
After the removal of the lower electrode, the lower electrode
15 is deposited. Next, annealing is performed in a nitrogen atmosphere.
By that, P+-N-N+Junction type lower photoelectric conversion cell 2
6 is formed.
【0032】<中間層の製造>実施態様1と同様の方法
で、P型結晶シリコン層18上に第一層目の中間層19
及び第二層目の中間層20をこの順で成膜する。 <上部光電変換セルの製造>実施態様1と同様の成膜条
件で、第二層目の中間層20上に水素を含むN型アモル
ファスシリコン層(a−Si)21、水素を含むI型ア
モルファスシリコン層(a−Si)22、水素を含むP
型アモルファスシリコン層(a−Si)23をそれぞれ
この順で形成することにより、上部光電変換セル28を
形成する。 <太陽電池の製造>実施態様1と同様の方法で、P型ア
モルファスシリコン層23上に上部電極24を形成す
る。次いで、電子銃蒸着法で上部電極24上にAg表面
収集電極25を形成して、(P−I−N/P+−N−
N+)接合型の地上用タンデム型太陽電池を製造する。
得られたタンデム型太陽電池に対応するエネルギーダイ
ヤグラムを図5に示す。<Manufacture of Intermediate Layer> In the same manner as in the first embodiment, the first intermediate layer 19 is formed on the P-type crystalline silicon layer 18.
The second intermediate layer 20 is formed in this order. <Production of Upper Photoelectric Conversion Cell> An N-type amorphous silicon layer (a-Si) 21 containing hydrogen and an I-type amorphous silicon containing hydrogen were formed on the second intermediate layer 20 under the same film forming conditions as in the first embodiment. Silicon layer (a-Si) 22, P containing hydrogen
The upper photoelectric conversion cell 28 is formed by forming the type amorphous silicon layers (a-Si) 23 in this order. <Manufacture of Solar Cell> An upper electrode 24 is formed on a P-type amorphous silicon layer 23 in the same manner as in the first embodiment. Next, an Ag surface collecting electrode 25 is formed on the upper electrode 24 by an electron gun evaporation method, and (P−I−N / P + −N−).
Manufacture N + ) junction type tandem solar cells for ground use.
FIG. 5 shows an energy diagram corresponding to the obtained tandem solar cell.
【0033】実施態様2のタンデム型太陽電池(面積4
cm2)は、開放電圧が1.43V、短絡電流が15.
5A/cm2、曲線因子が73.0%、光電変換効率
(真性効率)が16.2%であり(AM1.5:100
mW/cm2)、従来のものに比べて光電変換効率が顕
著に向上された。この光電変換効率のI−V特性を図6
に示す。図6に示すとおり、光−電流密度(photo−cur
rent density)(mA/cm2)は、電圧Vが0.75
Vを超えたあたりから減少しはじめ、1.25Vを超え
たあたりから、急激に減少しているのが分かる。The tandem solar cell of the second embodiment (area 4
cm 2 ), the open circuit voltage is 1.43 V and the short circuit current is 15.
5 A / cm 2 , fill factor 73.0%, photoelectric conversion efficiency (intrinsic efficiency) 16.2% (AM 1.5: 100)
mW / cm 2 ), which significantly improved the photoelectric conversion efficiency as compared with the conventional one. FIG. 6 shows the IV characteristics of the photoelectric conversion efficiency.
Shown in As shown in FIG. 6, the photo-current density (photo-curve)
rent density) (mA / cm 2 ), the voltage V is 0.75
It can be seen that the voltage starts decreasing around the point where the voltage exceeds V, and sharply decreases around the point where the voltage exceeds 1.25 V.
【0034】[0034]
【発明の効果】本発明の積層型太陽電池によれば、最下
部光電変換セルが単結晶又は多結晶シリコン半導体基板
を有すること、最下部光電変換セルのPN接合部が受光
面と反対側の半導体基板に存在することで、より光電変
換効率及び耐放射線特性に優れた積層型太陽電池を提供
できる。また、各光電変換セルの界面に中間層を有し、
最下部光電変換セルが第1導電型の単結晶、多結晶又は
微結晶シリコンからなる光入射側表面を有し、この光入
射側表面が、水素を含む第1又は第2導電型のアモルフ
ァス又は微結晶のSi1-xCx(0≦x≦0.2)からな
る中間層に接することにより、より光電変換効率に優れ
た積層型太陽電池を低コストで提供できる。According to the stacked solar cell of the present invention, the lowermost photoelectric conversion cell has a single crystal or polycrystalline silicon semiconductor substrate, and the PN junction of the lowermost photoelectric conversion cell is opposite to the light receiving surface. By being present on the semiconductor substrate, a stacked solar cell having more excellent photoelectric conversion efficiency and radiation resistance can be provided. In addition, an intermediate layer is provided at the interface of each photoelectric conversion cell,
The bottom photoelectric conversion cell has a light incident side surface made of single-crystal, polycrystalline or microcrystalline silicon of the first conductivity type, and the light incident side surface has a first or second conductivity type amorphous or hydrogen containing hydrogen. By contacting the intermediate layer made of microcrystalline Si 1-x C x (0 ≦ x ≦ 0.2), a stacked solar cell having more excellent photoelectric conversion efficiency can be provided at low cost.
【0035】なお、本発明は、以下の事実: 1)半導体基板の光入射側に形成したPN接合が、電子
線照射を行った後に、光入射側と反対側に移動する現象
(Appl.Phys.lett.,70,21(1996)S.J.Taylor,Ming-Ju Yan
g et.al“Type Conversion in Irradiated Silicon Dio
des”)。 2)電子線照射量に対する結晶シリコン材料の小数キャ
リア拡散長の依存性が、次の式:The present invention is based on the following facts: 1) The phenomenon that a PN junction formed on the light incident side of a semiconductor substrate moves to the side opposite to the light incident side after performing electron beam irradiation.
(Appl.Phys.lett., 70, 21 (1996) SJ Taylor, Ming-Ju Yan
g et.al “Type Conversion in Irradiated Silicon Dio
des ”). 2) The dependence of the minority carrier diffusion length of the crystalline silicon material on the amount of electron beam irradiation is expressed by the following equation:
【式1】 (ここで、LOとLは照射前後の拡散長、φは1MeV
のエネルギーを有する電子線での照射量、KLは損傷係
数を表わす)で表わされ、さらにP型及びN型結晶シリ
コン基板の損傷係数が、以下の式:P型基板に対して KL(P−Si)=9.7×10-19p0.524 [cm-3] (2) N型基板に対して KL(N−Si)=5.4×10-25n [cm-3] (3) で表わされること。すなわち少数キャリアの拡散長の損
傷係数はP型結晶シリコン基板の方がN型結晶シリコン
基板より小さいことから、耐放射線特性はP型結晶シリ
コン基板の方がN型結晶シリコン基板よりも相対的に優
れていること。に基づいてなされたものであり、これら
の事実は、本発明の効果が得られることの根拠の1つと
考えられる。またさらに、本発明によれば、高効率、低
コスト及び耐放射線特性に優れるとともに、軽量である
次世代宇宙用積層型太陽電池を提供できる(実施態様
1)。また、安価な多結晶基板を用いて高効率化された
地上用積層型太陽電池をも提供できる(実施態様2)。(Equation 1) (Where L O and L are the diffusion length before and after irradiation, and φ is 1 MeV
Dose of an electron beam having an energy, K L is represented by representing the damage factor), further damage coefficient of P-type and N-type crystalline silicon substrate, the following formula: K against P-type substrate L (P-Si) = 9.7 × 10 -19 p 0.524 [cm -3] (2) K with respect to n-type substrate L (n-Si) = 5.4 × 10 -25 n [Cm -3 ] (3) That is, since the damage coefficient of the diffusion length of the minority carrier is smaller in the P-type crystalline silicon substrate than in the N-type crystalline silicon substrate, the radiation resistance is relatively higher in the P-type crystalline silicon substrate than in the N-type crystalline silicon substrate. Be superior. These facts are considered to be one of the grounds for obtaining the effects of the present invention. Still further, according to the present invention, it is possible to provide a next-generation laminated solar cell for space which is excellent in high efficiency, low cost and radiation resistance and is lightweight (Embodiment 1). In addition, it is possible to provide a stacked solar cell for terrestrial use with high efficiency using an inexpensive polycrystalline substrate (Embodiment 2).
【図1】本発明の一実施態様である宇宙用太陽電池の概
略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a solar cell for space which is one embodiment of the present invention.
【図2】宇宙用太陽電池のエネルギーダイヤグラムを示
す図である。FIG. 2 is a diagram showing an energy diagram of a solar cell for space.
【図3】成膜雰囲気での窒素濃度と、水素及び窒素を含
むアモルファスシリコンカーボン合金の屈折率及び消衰
係数との依存性を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the dependency between the nitrogen concentration in a film formation atmosphere and the refractive index and extinction coefficient of an amorphous silicon carbon alloy containing hydrogen and nitrogen.
【図4】本発明の一実施態様である地上用太陽電池の概
略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view of a terrestrial solar cell according to an embodiment of the present invention.
【図5】地上用太陽電池のエネルギーダイヤグラムを示
す図である。FIG. 5 is a diagram showing an energy diagram of a terrestrial solar cell.
【図6】地上用太陽電池のI−V特性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing IV characteristics of a terrestrial solar cell.
1、15 下部電極 2、16 N型結晶シリコン層(c−Si) 3 P型結晶シリコン基板(c−Si) 4、18 P型結晶シリコン層(c−Si) 5、19 第一層目の中間層 6、20 第二層目の中間層 7、21 水素を含むN型アモルファスシリコン層
(a−Si) 8、22 水素を含むI型アモルファスシリコン層
(a−Si) 9、23 水素を含むP型アモルファスシリコン層
(a−Si) 10、24 上部電極 11、25 Ag表面収集電極 12、26 下部光電変換セル 13、27 中間層 14、28 上部光電変換セル 17 N型多結晶シリコン基板(c−Si)1, 15 Lower electrode 2, 16 N-type crystal silicon layer (c-Si) 3 P-type crystal silicon substrate (c-Si) 4, 18 P-type crystal silicon layer (c-Si) 5, 19 First layer Intermediate layers 6, 20 Second intermediate layer 7, 21 N-type amorphous silicon layer containing hydrogen (a-Si) 8, 22 I-type amorphous silicon layer containing hydrogen (a-Si) 9, 23 Contains hydrogen P-type amorphous silicon layer (a-Si) 10, 24 Upper electrode 11, 25 Ag surface collecting electrode 12, 26 Lower photoelectric conversion cell 13, 27 Intermediate layer 14, 28 Upper photoelectric conversion cell 17 N-type polycrystalline silicon substrate (c -Si)
Claims (4)
積層された積層型太陽電池において、受光面に対して最
も遠い位置に存在する光電変換セルが、単結晶又は多結
晶シリコン半導体基板を利用して構成されるPN接合部
を有し、かつこのPN接合部が受光面と反対側の半導体
基板に存在することを特徴とする積層型太陽電池。1. A stacked solar cell in which a plurality of photoelectric conversion cells each having a PN junction are stacked, wherein a photoelectric conversion cell located farthest from a light receiving surface uses a single crystal or polycrystalline silicon semiconductor substrate. A stacked solar cell, having a PN junction configured as described above, wherein the PN junction is present on the semiconductor substrate opposite to the light receiving surface.
積層された積層型太陽電池において、積層される各光電
変換セルの界面に導電性の中間層を有し、受光面に対し
て最も遠い位置に存在する光電変換セルが、第1導電型
の単結晶、多結晶又は微結晶シリコンからなる光入射側
表面を有し、この光入射側表面が、水素を含む第1又は
第2導電型のアモルファス又は微結晶のSi1-xCx(0
≦x≦0.2)からなる中間層に接することを特徴とす
る積層型太陽電池。2. A stacked solar cell in which a plurality of photoelectric conversion cells having a PN junction are stacked, a conductive intermediate layer is provided at an interface between the stacked photoelectric conversion cells, and is farthest from the light receiving surface. The photoelectric conversion cell located at the position has a light incident side surface made of single crystal, polycrystalline or microcrystalline silicon of the first conductivity type, and the light incident side surface has a first or second conductivity type containing hydrogen. Amorphous or microcrystalline Si 1-x C x (0
≦ x ≦ 0.2), which is in contact with the intermediate layer.
ファス又は微結晶のSi1-xCx(0≦x≦0.2)から
なる中間層上に、水素及び窒素を含む第1又は第2導電
型のアモルファス又は微結晶のSi1-xCx(0≦x≦
1.0)からなる第2中間層が積層される請求項2に記
載の積層型太陽電池。3. An intermediate layer made of amorphous or microcrystalline Si 1-x C x (0 ≦ x ≦ 0.2) of the first or second conductivity type containing hydrogen, the first containing hydrogen and nitrogen. Or a second conductivity type amorphous or microcrystalline Si 1-x C x (0 ≦ x ≦
3. The laminated solar cell according to claim 2, wherein a second intermediate layer made of 1.0) is laminated.
光電変換セルが、単結晶又は多結晶シリコン半導体基板
を利用して構成されるPN接合部を有し、かつこのPN
接合部が受光面と反対側の半導体基板に存在する請求項
2又は3に記載の積層型太陽電池。4. A photoelectric conversion cell located farthest from a light receiving surface has a PN junction formed by using a single crystal or polycrystalline silicon semiconductor substrate, and the PN junction is formed.
The stacked solar cell according to claim 2, wherein the bonding portion exists on the semiconductor substrate opposite to the light receiving surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000076640A JP2001267598A (en) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | Stacked solar cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000076640A JP2001267598A (en) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | Stacked solar cell |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001267598A true JP2001267598A (en) | 2001-09-28 |
Family
ID=18594352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000076640A Pending JP2001267598A (en) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | Stacked solar cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001267598A (en) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003100870A1 (en) * | 2002-05-27 | 2003-12-04 | Yinghua Li | Stereo-light double-junction photovolatic cell |
| JP2005057251A (en) * | 2003-07-24 | 2005-03-03 | Kyocera Corp | Multi-junction semiconductor element and solar cell element using the same |
| WO2009057698A1 (en) * | 2007-11-02 | 2009-05-07 | Kaneka Corporation | Thin-film photoelectric conversion device |
| JP2009116446A (en) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Kaneka Corp | Touch panel using transparent conductive film |
| JP2009117463A (en) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Kaneka Corp | Thin-film photoelectric conversion device |
| JP2009147172A (en) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Kaneka Corp | Multi-junction silicon thin-film photoelectric converter |
| JP2009193675A (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Kaneka Corp | Transparent conductive film |
| JP2009193673A (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Kaneka Corp | Method for manufacturing transparent conductive film |
| JP2009231781A (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Kaneka Corp | Multijunction silicon thin film photoelectric converter |
| JP2010087205A (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Kaneka Corp | Multi-junction thin-film photoelectric converter |
| JP2010245192A (en) * | 2009-04-02 | 2010-10-28 | Mitsubishi Electric Corp | Thin film solar cell and manufacturing method thereof |
| US20110226318A1 (en) * | 2010-03-17 | 2011-09-22 | Seung-Yeop Myong | Photovoltaic device including flexible or inflexibel substrate and method for manufacturing the same |
| WO2012001857A1 (en) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | 三菱電機株式会社 | Photovoltaic device |
| JP2012114296A (en) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | Thin-film solar cell and method of manufacturing the same |
| US8994009B2 (en) | 2011-09-07 | 2015-03-31 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion device |
| CN106784110A (en) * | 2016-12-16 | 2017-05-31 | 上海电机学院 | A kind of laminate solar photovoltaic cell based on low price crystal silicon chip |
| CN118263349A (en) * | 2024-05-30 | 2024-06-28 | 隆基绿能科技股份有限公司 | Semiconductor structure, solar cell and manufacturing method thereof, photovoltaic module |
-
2000
- 2000-03-17 JP JP2000076640A patent/JP2001267598A/en active Pending
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003100870A1 (en) * | 2002-05-27 | 2003-12-04 | Yinghua Li | Stereo-light double-junction photovolatic cell |
| JP2005057251A (en) * | 2003-07-24 | 2005-03-03 | Kyocera Corp | Multi-junction semiconductor element and solar cell element using the same |
| US8410355B2 (en) | 2007-11-02 | 2013-04-02 | Kaneka Corporation | Thin film photoelectric conversion device having a stacked transparent oxide and carbon intermediate layer |
| WO2009057698A1 (en) * | 2007-11-02 | 2009-05-07 | Kaneka Corporation | Thin-film photoelectric conversion device |
| JP2009116446A (en) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Kaneka Corp | Touch panel using transparent conductive film |
| JP2009117463A (en) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Kaneka Corp | Thin-film photoelectric conversion device |
| JP2009147172A (en) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Kaneka Corp | Multi-junction silicon thin-film photoelectric converter |
| JP2009193675A (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Kaneka Corp | Transparent conductive film |
| JP2009193673A (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Kaneka Corp | Method for manufacturing transparent conductive film |
| JP2009231781A (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Kaneka Corp | Multijunction silicon thin film photoelectric converter |
| JP2010087205A (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Kaneka Corp | Multi-junction thin-film photoelectric converter |
| JP2010245192A (en) * | 2009-04-02 | 2010-10-28 | Mitsubishi Electric Corp | Thin film solar cell and manufacturing method thereof |
| US20110226318A1 (en) * | 2010-03-17 | 2011-09-22 | Seung-Yeop Myong | Photovoltaic device including flexible or inflexibel substrate and method for manufacturing the same |
| US8502065B2 (en) * | 2010-03-17 | 2013-08-06 | Kisco | Photovoltaic device including flexible or inflexibel substrate and method for manufacturing the same |
| WO2012001857A1 (en) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | 三菱電機株式会社 | Photovoltaic device |
| JP5554409B2 (en) * | 2010-06-21 | 2014-07-23 | 三菱電機株式会社 | Photoelectric conversion device |
| US9184320B2 (en) | 2010-06-21 | 2015-11-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Photoelectric conversion device |
| JP2012114296A (en) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | Thin-film solar cell and method of manufacturing the same |
| US8994009B2 (en) | 2011-09-07 | 2015-03-31 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion device |
| CN106784110A (en) * | 2016-12-16 | 2017-05-31 | 上海电机学院 | A kind of laminate solar photovoltaic cell based on low price crystal silicon chip |
| CN118263349A (en) * | 2024-05-30 | 2024-06-28 | 隆基绿能科技股份有限公司 | Semiconductor structure, solar cell and manufacturing method thereof, photovoltaic module |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8283557B2 (en) | Heterojunction solar cell based on epitaxial crystalline-silicon thin film on metallurgical silicon substrate design | |
| Mazzarella et al. | Nanocrystalline n-type silicon oxide front contacts for silicon heterojunction solar cells: photocurrent enhancement on planar and textured substrates | |
| KR101000064B1 (en) | Heterojunction solar cell and its manufacturing method | |
| US6459034B2 (en) | Multi-junction solar cell | |
| JP4752168B2 (en) | Light energy conversion device | |
| US8435825B2 (en) | Methods for fabrication of nanowall solar cells and optoelectronic devices | |
| US6368892B1 (en) | Monolithic multi-junction solar cells with amorphous silicon and CIS and their alloys | |
| US8981200B2 (en) | Method for obtaining high performance thin film devices deposited on highly textured substrates | |
| US10084107B2 (en) | Transparent conducting oxide for photovoltaic devices | |
| US20080135089A1 (en) | Graded hybrid amorphous silicon nanowire solar cells | |
| US20100243042A1 (en) | High-efficiency photovoltaic cells | |
| US20140238476A1 (en) | Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof, and photoelectric conversion module | |
| JP2009503848A (en) | Composition gradient photovoltaic device, manufacturing method and related products | |
| CN102064216A (en) | Novel crystalline silicon solar cell and manufacturing method thereof | |
| US20110068367A1 (en) | Double-sided heterojunction solar cell based on thin epitaxial silicon | |
| JP4284582B2 (en) | Multi-junction thin film solar cell and manufacturing method thereof | |
| US8679892B2 (en) | Method for manufacturing silicon thin-film solar cells | |
| JP2001267598A (en) | Stacked solar cell | |
| KR101886818B1 (en) | Method for manufacturing of heterojunction silicon solar cell | |
| CN101237000A (en) | Nanocrystalline silicon and amorphous germanium mixed absorption layer of multi-junction photovoltaic device based on thin-film silicon | |
| CN117059691A (en) | Heterojunction solar cell | |
| US8704326B2 (en) | Thin-film photoelectric conversion device and method for production thereof | |
| US20100037940A1 (en) | Stacked solar cell | |
| CN101246926A (en) | Amorphous boron-carbon alloy and photovoltaic application thereof | |
| WO2012173814A1 (en) | Tandem solar cell with improved tunnel junction |