JPH07321356A - Photovoltaic device - Google Patents

Photovoltaic device

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JPH07321356A
JPH07321356A JP6115175A JP11517594A JPH07321356A JP H07321356 A JPH07321356 A JP H07321356A JP 6115175 A JP6115175 A JP 6115175A JP 11517594 A JP11517594 A JP 11517594A JP H07321356 A JPH07321356 A JP H07321356A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
type layer
optical gap
photovoltaic device
conductivity type
Prior art date
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Pending
Application number
JP6115175A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Sano
景一 佐野
Yoichiro Aya
洋一郎 綾
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07321356A publication Critical patent/JPH07321356A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance photoelectric efficiency and reliability by changing an optical gap of an i-type layer. CONSTITUTION:A region 2c having the narrowest optical gap is provided near a boundary face to the p-type layer of light incident side in an i-type layer 2. A region 2e having a wide optical gap is provided on the n-type layer 3 side of the region 2c having the narrowest optical gap through a region 2d in which an optical gap makes gradually wider, and a region 2g having a narrow optical gap in the vicinity of a boundary face to the n-type layer 3 through a region 2f in which an optical gap makes gradually narrower. The optical gap of the region 2g is equal to the optical gap of the region 2c or wider than that and narrower than the optical gap of the region 2e.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、pin型光起電力装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pin type photovoltaic device.

【0002】[0002]

【従来の技術】非晶質半導体を用いたpin型光起電力
装置は、p型層、i型層およびn型層が積層されてな
り、i型層が主たる発電層として働く。このような非晶
質光起電力装置は低コストな太陽電池として認められて
いるが、電力用太陽電池としての使用を考えた場合に
は、性能面でまだ不十分である。そこで、種々の波長の
光を有効に利用するために、非晶質シリコンに炭素やゲ
ルマニウムを添加して光学ギャップを変化させる技術が
検討されており、性能の向上も進んでいる。
2. Description of the Related Art A pin-type photovoltaic device using an amorphous semiconductor is formed by laminating a p-type layer, an i-type layer and an n-type layer, and the i-type layer serves as a main power generation layer. Although such an amorphous photovoltaic device is recognized as a low-cost solar cell, it is still insufficient in terms of performance when it is used as a power solar cell. Therefore, in order to effectively use light of various wavelengths, a technique of adding carbon or germanium to amorphous silicon to change the optical gap has been studied, and the performance is being improved.

【0003】特に、非晶質シリコンゲルマニウムは、積
層型光起電力装置の光活性層となるi型層の材料として
注目されているが、これを用いた光起電力装置の性能は
非晶質シリコンを用いた光起電力装置の性能と比べて著
しく劣っているのが現状である。
In particular, amorphous silicon germanium has attracted attention as a material for an i-type layer which is a photoactive layer of a stacked photovoltaic device, and a photovoltaic device using this has an amorphous performance. At present, the performance is significantly inferior to the performance of photovoltaic devices using silicon.

【0004】S. Guha et al., Proc. 20th IEEE PVSC,
Las Vegas (1988) pp.79-84 には、非晶質シリコンゲル
マニウムを用いた光起電力装置の性能を向上させる手法
として、i型層内のGe組成量を変化させて光学ギャッ
プを傾斜化させる方法が報告されている。すなわち、図
13に示すように、p型層1とn型層3との間に挟まれ
たi型層2の内部電界は、光入射側のp型層1との界面
に近い部分で強くなっている。そこで、i型層内で最も
光学ギャップの狭い領域20aをp型層1との界面近く
の内部電界が強い部分に設けると、発生した電荷を効率
よく外部に取り出すことができる。それにより、曲線因
子、すなわち光電変換効率の向上が図られる。
S. Guha et al., Proc. 20th IEEE PVSC,
In Las Vegas (1988) pp.79-84, as a method for improving the performance of a photovoltaic device using amorphous silicon germanium, the Ge composition amount in the i-type layer is changed to make the optical gap inclined. The method of making it is reported. That is, as shown in FIG. 13, the internal electric field of the i-type layer 2 sandwiched between the p-type layer 1 and the n-type layer 3 is strong in the portion near the interface with the p-type layer 1 on the light incident side. Has become. Therefore, when the region 20a having the narrowest optical gap in the i-type layer is provided in the portion near the interface with the p-type layer 1 where the internal electric field is strong, the generated charges can be efficiently extracted to the outside. Thereby, the fill factor, that is, the photoelectric conversion efficiency is improved.

【0005】また、図14に示すように、i型層2の厚
さを薄くすることにより内部電界の強い部分のみを利用
し、厚さがある程度厚く光学ギャップが狭い領域20b
をi型層2内に設けることにより、光の吸収を増加させ
て電流を増加させる方法も提案されている。
Further, as shown in FIG. 14, by reducing the thickness of the i-type layer 2, only a portion having a strong internal electric field is utilized, and the region 20b having a relatively large thickness and a narrow optical gap.
There is also proposed a method of increasing the absorption of light and increasing the current by providing the above in the i-type layer 2.

【0006】なお、図13および図14において、破線
はi型層2にノンドープ非晶質シリコンを用いた場合の
エネルギーバンドを示す。
13 and 14, the broken line shows the energy band when non-doped amorphous silicon is used for the i-type layer 2.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図13
の方法によれば、光学ギャップが狭い領域20aよりも
光入射側から遠い領域において電界が弱くなるので、領
域20aで生成された電子の輸送特性が悪くなり、十分
な電流が得られない。また、図14の方法によれば、電
流は増加するが、i型層2の膜厚が薄いので、電界の広
がりがなく、十分な電圧を取り出すことができない。
However, as shown in FIG.
According to the above method, the electric field becomes weaker in a region farther from the light incident side than in the region 20a having a narrow optical gap, so that the transport characteristics of the electrons generated in the region 20a are deteriorated, and a sufficient current cannot be obtained. Further, according to the method of FIG. 14, although the current increases, the thickness of the i-type layer 2 is thin, so that the electric field does not spread and a sufficient voltage cannot be extracted.

【0008】そのため、図13および図14の方法を用
いた光起電力装置においては、電力用太陽電池装置とし
て用いるために十分な高い光電変換効率および高い信頼
性が得られない。
Therefore, in the photovoltaic device using the method of FIGS. 13 and 14, high photoelectric conversion efficiency and high reliability sufficient for use as a power solar cell device cannot be obtained.

【0009】それゆえに、本発明の目的は、i型層の光
学ギャップを変化させることにより光電変換効率および
信頼性が向上された光起電力装置を提供することであ
る。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a photovoltaic device having improved photoelectric conversion efficiency and reliability by changing the optical gap of the i-type layer.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係る光起電力装
置は、第1導電型層、i型層および第2導電型層を含
み、第1導電型層側から光が入射する光起電力装置にお
いて、i型層内の第1導電型層との界面近くに主たる光
の吸収領域を設けるとともに、i型層内の主たる光の吸
収領域と第2導電型層との間に電荷輸送を促進する電界
が形成される電界形成領域を設けたものである。
A photovoltaic device according to the present invention includes a first-conductivity-type layer, an i-type layer, and a second-conductivity-type layer, and is a photovoltaic device in which light is incident from the first-conductivity-type layer side. In the power device, a main light absorption region in the i-type layer is provided near an interface with the first conductivity type layer, and charge transport is performed between the main light absorption region in the i-type layer and the second conductivity type layer. An electric field forming region in which an electric field that promotes the electric field is formed is provided.

【0011】i型層内の第1導電型層との界面近くにi
型層内で最も狭い第1の光学ギャップを有する主たる光
の吸収領域を設け、主たる光の吸収領域と第2導電型層
との間に第1の光学ギャップよりも広い第2の光学ギャ
ップから漸次減少する光学ギャップを有する光学ギャッ
プ傾斜領域を設けてもよい。
I near the interface with the first conductivity type layer in the i type layer
A main light absorption region having the narrowest first optical gap in the mold layer is provided, and a second optical gap wider than the first optical gap is provided between the main light absorption region and the second conductivity type layer. An optical gap tilt region having a gradually decreasing optical gap may be provided.

【0012】好ましくは、i型層内の第1導電型層との
界面近くにi型層内で最も狭い第1の光学ギャップを有
する第1の領域を設け、第1の領域と第2導電型層との
間に第1の光学ギャップよりも広い第2の光学ギャップ
を有する第2の領域を設け、第2導電型層との界面近傍
に第1の光学ギャップと等しいかまたは広くかつ第2の
光学ギャップよりも狭い第3の光学ギャップを有する第
3の領域を設け、第2の領域から第3の領域にかけて光
学ギャップを傾斜化させるとともに第2導電型の不純物
を徐々に増加するように傾斜化させて添加する。
Preferably, a first region having the narrowest first optical gap in the i-type layer is provided near the interface with the first conductivity-type layer in the i-type layer, and the first region and the second conductivity type are provided. A second region having a second optical gap wider than the first optical gap is provided between the second conductive type layer and the second conductive type layer, and the second region is equal to or wider than the first optical gap near the interface with the second conductive type layer and has a first optical gap. A third region having a third optical gap narrower than the second optical gap is provided, the optical gap is inclined from the second region to the third region, and the impurities of the second conductivity type are gradually increased. And then add it.

【0013】[0013]

【作用】i型層において光の吸収により生成した電荷
は、第1導電型層および第2導電型層により形成される
電界により第1導電型層および第2導電型層に輸送され
る。電界の弱い領域では、生成した電荷の再結合が多く
なるので、電荷を外部に取り出して利用することができ
なくなる。
The electric charge generated by absorption of light in the i-type layer is transported to the first-conductivity-type layer and the second-conductivity-type layer by the electric field formed by the first-conductivity-type layer and the second-conductivity-type layer. In the region where the electric field is weak, the generated charges are recombined so much that the charges cannot be taken out and utilized.

【0014】本発明に係る光起電力装置においては、主
たる光の吸収領域が電界の強い光入射側の界面に近くに
設けられているので、主たる光の吸収領域において生成
した電荷の再結合が少なくなる。それにより、電荷の取
り出しが効率良く行われる。
In the photovoltaic device according to the present invention, since the main light absorption region is provided close to the interface on the light incident side where the electric field is strong, the recombination of charges generated in the main light absorption region is prevented. Less. As a result, the charge can be efficiently extracted.

【0015】また、主たる光の吸収領域よりも光入射側
から遠い部分には、電荷輸送を促進する電界が形成され
る電界形成領域が設けられているので、光入射側から遠
い部分で電界が弱くなることが防がれ、主たる光の吸収
領域において発生した電荷が第2導電型層に輸送されや
すくなる。それにより、電荷の取り出し効率が高くな
り、安定性も高まる。この電界形成領域を設けることに
より、i型層の十分な膜厚が確保されるので、i型層全
体に電界が広がることになり、主たる光の吸収領域の電
界が強められるとともに、十分な電圧を取り出すことが
可能となる。
Further, since an electric field forming region in which an electric field for promoting charge transport is formed is provided in a portion farther from the light incident side than the main light absorbing region, the electric field is far from the light incident side. The weakening is prevented, and the charges generated in the main light absorption region are easily transported to the second conductivity type layer. As a result, the charge extraction efficiency is enhanced and the stability is enhanced. By providing this electric field forming region, a sufficient film thickness of the i-type layer is secured, so that the electric field spreads over the entire i-type layer, the electric field in the main light absorption region is strengthened, and a sufficient voltage is obtained. Can be taken out.

【0016】光学ギャップが狭いほど屈折率が大きくな
り、光学ギャップが広いほど屈折率が小さくなるので、
屈折率の大きい主たる光の吸収領域を屈折率の小さい領
域で挟む構造をi型層内に形成すると、その屈折率の異
なる領域間で光が反射されることとなり、これにより、
光をi型層内に閉じ込めることができる。それにより、
出力電流が増加し、光電変換効率も向上する。
The narrower the optical gap, the larger the refractive index, and the wider the optical gap, the smaller the refractive index.
When a structure that sandwiches a main light absorption region having a large refractive index with a region having a small refractive index is formed in the i-type layer, light is reflected between the regions having different refractive indices.
Light can be confined within the i-type layer. Thereby,
The output current increases and the photoelectric conversion efficiency also improves.

【0017】光学ギャップ傾斜領域において第2導電型
の不純物を徐々に増加するように傾斜化させて添加した
場合には、さらに光電変換効率が改善される。
When impurities of the second conductivity type are added in a graded manner in the graded region of the optical gap, the photoelectric conversion efficiency is further improved.

【0018】[0018]

【実施例】図1は本発明の実施例における光起電力装置
の基本的な構造を示す図である。
1 is a view showing the basic structure of a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.

【0019】図1において、ガラス等からなる透光性基
板4上に、酸化すず(SnO2 )等の透明導電膜からな
る透明電極5が形成されている。透明電極5上には、p
型非晶質シリコンカーバイド(a−SiC)からなるp
型層1、i型非晶質シリコンゲルマニウム(a−SiG
e)からなるi型層2、およびn型非晶質シリコン(a
−Si)からなるn型層3が順に積層されている。さら
に、n型層3上に裏面電極6が形成されている。光は透
光性基板4の側から入射する。
In FIG. 1, a transparent electrode 5 made of a transparent conductive film such as tin oxide (SnO 2 ) is formed on a transparent substrate 4 made of glass or the like. On the transparent electrode 5, p
P made of amorphous silicon carbide (a-SiC)
Type layer 1, i-type amorphous silicon germanium (a-SiG
e) i-type layer 2 and n-type amorphous silicon (a
An n-type layer 3 made of —Si) is sequentially stacked. Further, the back surface electrode 6 is formed on the n-type layer 3. Light enters from the transparent substrate 4 side.

【0020】図2は本実施例の光起電力装置のpin接
合の基本的なエネルギーバンド構造を示す図である。な
お、同図において、破線はi型層2がゲルマニウムを含
まない場合のエネルギーバンドを示す。
FIG. 2 is a diagram showing a basic energy band structure of a pin junction of the photovoltaic device of this embodiment. In the figure, the broken line indicates the energy band when the i-type layer 2 does not contain germanium.

【0021】図2に示すように、p型層1およびn型層
3によりi型層2に内部電界が形成される。i型層2に
おいて光入射側のp型層1との界面に近い部分の電界が
強くなっている。
As shown in FIG. 2, an internal electric field is formed in i-type layer 2 by p-type layer 1 and n-type layer 3. The electric field in the portion of the i-type layer 2 near the interface with the p-type layer 1 on the light incident side is strong.

【0022】本実施例では、i型層2において、光入射
側のp型層1との界面に近い部分に最も狭い光学ギャッ
プを有する領域2cが設けられる。この領域2cが主た
る光の吸収領域となる。領域2cの後方(光入射側から
遠くなる方向)には、徐々に光学ギャップが広くなる領
域2dを介して領域2eが設けられる。領域2eの後方
には、光学ギャップが徐々に狭くなる領域2fを介して
領域2gが設けられる。領域2gの光学ギャップは領域
2cの光学ギャップと等しいかまたは広く、かつ領域2
eの光学ギャップよりも狭い。領域2cおよび領域2f
の厚さはある程度厚く、例えば1000Å程度に形成さ
れる。
In this embodiment, in the i-type layer 2, a region 2c having the narrowest optical gap is provided in a portion near the interface with the p-type layer 1 on the light incident side. This region 2c becomes the main light absorption region. A region 2e is provided behind the region 2c (in a direction away from the light incident side) via a region 2d where the optical gap gradually widens. A region 2g is provided behind the region 2e via a region 2f where the optical gap is gradually narrowed. The optical gap of the region 2g is equal to or wider than the optical gap of the region 2c, and
It is narrower than the optical gap of e. Area 2c and area 2f
Is thick to some extent, for example, is formed to have a thickness of about 1000Å.

【0023】領域2cにおいて光の吸収により電子およ
び正孔が生成し、正孔はp型層1に流れ、電子はn型層
3に流れる。領域2cが電界の強い部分に設けられてい
るので、領域2cで生成した電子および正孔の再結合が
少なくなる。それにより、電荷の取り出しが効率良く行
われる。
In the region 2c, electrons and holes are generated by absorption of light, the holes flow to the p-type layer 1 and the electrons flow to the n-type layer 3. Since the region 2c is provided in the portion where the electric field is strong, recombination of electrons and holes generated in the region 2c is reduced. As a result, the charge can be efficiently extracted.

【0024】また、領域2cとn型層3との間に領域2
e,2f,2gが設けられているので、i型層2の十分
な厚さが確保され、i型層2の全体に電界が広がること
になる。それにより、十分な電圧を取り出すことができ
る。
Further, the region 2 is provided between the region 2c and the n-type layer 3.
Since e, 2f, and 2g are provided, a sufficient thickness of the i-type layer 2 is secured, and the electric field spreads over the entire i-type layer 2. Thereby, a sufficient voltage can be taken out.

【0025】さらに、領域2eから領域2gにかけて光
学ギャップが徐々に狭くなっているので、光入射側から
遠い部分で電界が弱くなることが防がれる。それによ
り、領域2cで生成した電子のn型層3への輸送特性が
向上し、電荷の取り出し効率が高くなる。
Further, since the optical gap is gradually narrowed from the region 2e to the region 2g, it is possible to prevent the electric field from weakening in the portion far from the light incident side. This improves the transport characteristics of the electrons generated in the region 2c to the n-type layer 3 and increases the charge extraction efficiency.

【0026】また、光学ギャップが狭く屈折率の高い領
域2cが光学ギャップが広く屈折率の低い領域で挟み込
まれているので、その屈折率の異なる領域間で光が反射
されることとなり、これにより、領域2cに光が閉じ込
められることになる。
Further, since the region 2c having a narrow optical gap and a high refractive index is sandwiched by the regions having a wide optical gap and a low refractive index, light is reflected between the regions having different refractive indexes, which causes , The light is confined in the region 2c.

【0027】以上の結果、電荷の取り出し効率が高くな
るとともに、十分な電圧の取り出しが可能となり、光起
電力装置の出力特性および安定性が向上する。
As a result, the charge extraction efficiency is increased and a sufficient voltage can be extracted, and the output characteristics and stability of the photovoltaic device are improved.

【0028】以下に示す実施例1、実施例2、実施例3
および実施例4においては、p型層1、i型層2および
n型層3をプラズマCVD法を用いて表1に示す条件に
より形成した後、n型層3上に裏面電極6として高反射
金属を公知の抵抗加熱蒸着法により1μm形成した。
Example 1, Example 2, and Example 3 shown below
In Example 4, the p-type layer 1, the i-type layer 2 and the n-type layer 3 were formed under the conditions shown in Table 1 by using the plasma CVD method, and then the back electrode 6 with high reflection was formed on the n-type layer 3. A metal was formed to a thickness of 1 μm by a known resistance heating vapor deposition method.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】表1に示すように、i型層2は、光学ギャ
ップが1.75〜1.40eVの範囲で変化するよう
に、原料ガス中のゲルマン(GeH4 )の流量を0〜4
sccmの範囲で適宜変化させて形成した。一方、p型
層1の光学ギャップは2.05eVであり、n型層3の
光学ギャップは1.70である。
As shown in Table 1, the i-type layer 2 has a flow rate of germane (GeH 4 ) in the source gas of 0 to 4 so that the optical gap changes in the range of 1.75 to 1.40 eV.
It was formed by appropriately changing it within a sccm range. On the other hand, the optical gap of the p-type layer 1 is 2.05 eV, and the optical gap of the n-type layer 3 is 1.70.

【0031】図3、図4、図5および図6にそれぞれ実
施例1、実施例2、実施例3および実施例4におけるi
型層2の光学ギャップを示す。また、図7および図8に
それぞれ従来例1および従来例2におけるi型層の光学
ギャップを示す。
FIGS. 3, 4, 5 and 6 show i in Example 1, Example 2, Example 3 and Example 4, respectively.
The optical gap of the mold layer 2 is shown. 7 and 8 show the optical gaps of the i-type layers in Conventional Example 1 and Conventional Example 2, respectively.

【0032】図3の実施例1においては、i型層2の領
域2aの形成時にはGeH4 の流量を0sccmとし、
領域2cの形成時には4sccmとし、領域2eの形成
時には0sccmとし、領域2gの形成時には1.5s
ccmとした。領域2a、領域2c、領域2eおよび領
域2gでのGeH4 流量、Ge組成量および光学ギャッ
プの関係を表2に示す。
In Example 1 of FIG. 3, when forming the region 2a of the i-type layer 2, the flow rate of GeH 4 was set to 0 sccm,
It is set to 4 sccm when forming the region 2c, 0 sccm when forming the region 2e, and 1.5 s when forming the region 2g.
It was set to ccm. Table 2 shows the relationship among the GeH 4 flow rate, the Ge composition amount, and the optical gap in the regions 2a, 2c, 2e, and 2g.

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】表2に示すように、領域2aおよび領域2
eでは、Ge組成量が0%であり、光学ギャップが1.
75eVとなっている。領域2cでは、Ge組成量が4
0%であり、光学ギャップが1.40eVとなってい
る。領域2gでは、Ge組成量が10%であり、光学ギ
ャップが1.66eVとなっている。
As shown in Table 2, area 2a and area 2
For Ge, the Ge composition was 0% and the optical gap was 1.
It is 75 eV. In the region 2c, the Ge composition amount is 4
0%, and the optical gap is 1.40 eV. In the region 2g, the Ge composition amount is 10% and the optical gap is 1.66 eV.

【0035】領域2bでは、光学ギャップが領域2aの
光学ギャップ1.75eVから領域2cの光学ギャップ
1.40eVまで傾斜化するように、GeH4 流量を連
続的に変化させた。また、領域2dでは、光学ギャップ
が領域2cの光学ギャップ1.40eVから領域2eの
光学ギャップ1.75eVまで傾斜化するように、Ge
4 流量を連続的に変化させ、領域2fでは、光学ギャ
ップが領域2eの光学ギャップ1.75eVから領域2
gの光学ギャップ1.66eVまで傾斜化するように、
GeH4 流量を連続的に変化させた。
In the region 2b, the GeH 4 flow rate was continuously changed so that the optical gap was inclined from 1.75 eV in the region 2a to 1.40 eV in the region 2c. Further, in the region 2d, Ge is so arranged that the optical gap is inclined from the optical gap 1.40 eV of the region 2c to the optical gap 1.75 eV of the region 2e.
The H 4 flow rate is continuously changed, and in the region 2f, the optical gap changes from the optical gap 1.75eV of the region 2e to the region 2
so that the optical gap of g is 1.66 eV,
The GeH 4 flow rate was continuously changed.

【0036】図4の実施例2においては、領域2aとp
型層1との間に領域2hが設けられ、領域2gとn型層
3との間に領域2iが設けられている。領域2hは、p
型層1の光学ギャップ2.05eVから領域2aの光学
ギャップ1.75eVまで傾斜化した光学ギャップを有
し、領域2iは領域2gの光学ギャップ1.66eVか
らn型層3の光学ギャップ1.70eVまで傾斜化した
光学ギャップを有する。
In the second embodiment of FIG. 4, the regions 2a and p are
A region 2h is provided between the mold layer 1 and the region 2i and a region 2i is provided between the region 2g and the n-type layer 3. The region 2h is p
The optical gap of the mold layer 1 is 2.05 eV and the optical gap of the region 2a is 1.75 eV. The region 2i has an optical gap of 1.66 eV from the region 2g to the optical gap of 1.70 eV of the n-type layer 3. Has an optical gap that is graded up to.

【0037】特に、領域2hは、p型層1との界面付近
を形成する際にメタン(CH4 )を混合することにより
炭素を膜中に導入し、光学ギャップを広くした部分を含
んでいる。実施例2の領域2a,2b,2c,2d,2
e,2f,2gの形成条件および光学ギャップは実施例
1の対応する領域と同様である。
In particular, the region 2h includes a portion in which carbon is introduced into the film by mixing methane (CH 4 ) when forming the vicinity of the interface with the p-type layer 1 to widen the optical gap. . Areas 2a, 2b, 2c, 2d, 2 of the second embodiment
The formation conditions of e, 2f, and 2g and the optical gap are the same as those of the corresponding regions of the first embodiment.

【0038】図5の実施例3においては、実施例1にお
ける領域2aおよび領域2bが設けられていない。領域
2c,2d,2e,2f,2gの形成条件および光学ギ
ャップは、実施例1の対応する領域と同様である。
In the third embodiment of FIG. 5, the regions 2a and 2b of the first embodiment are not provided. The formation conditions and the optical gaps of the regions 2c, 2d, 2e, 2f, 2g are the same as the corresponding regions of the first embodiment.

【0039】図6の実施例4においては、領域2bの光
学ギャップがp型層1の光学ギャップ2.05eVから
領域2cの界面の光学ギャップ1.40eVまで傾斜化
されている。領域2cの光学ギャップは、中央部で最小
となるように変化している。領域2dの光学ギャップは
領域2cの界面の光学ギャップ1.40eVから領域2
eの光学ギャップ1.75eVまで傾斜化されており、
領域2e,2f,2gの光学ギャップは1.75eVか
ら1.66eVまで連続的に減少するように傾斜化され
ている。
In Example 4 of FIG. 6, the optical gap of the region 2b is graded from the optical gap of the p-type layer 1 of 2.05 eV to the optical gap of the interface of the region 2c of 1.40 eV. The optical gap of the region 2c is changed so as to be minimum in the central portion. The optical gap of the region 2d is from the optical gap 1.40 eV at the interface of the region 2c to the region 2
The optical gap of e is tilted to 1.75 eV,
The optical gaps of the regions 2e, 2f and 2g are inclined so as to continuously decrease from 1.75 eV to 1.66 eV.

【0040】特に、領域2bは、p型層1との界面付近
を形成する際に、メタン(CH4 )を混合することによ
り炭素を膜中に導入し、光学ギャップを広くした部分を
含んでいる。
In particular, the region 2b includes a portion in which carbon is introduced into the film by mixing methane (CH 4 ) when the vicinity of the interface with the p-type layer 1 is formed to widen the optical gap. There is.

【0041】図7の従来例1においては、i型層2が領
域2b,2c,2d,2eからなる。領域2bのp型層
1側の界面から領域2cの中央部まで光学ギャップが
1.75eVから1.40eVまで傾斜化されており、
領域2cの中央部から領域2eのn型層3側の界面まで
光学ギャップが1.40eVから1.66eVまで傾斜
化されている。
In the conventional example 1 of FIG. 7, the i-type layer 2 is composed of the regions 2b, 2c, 2d and 2e. The optical gap is graded from 1.75 eV to 1.40 eV from the interface of the region 2b on the p-type layer 1 side to the center of the region 2c,
The optical gap is graded from 1.40 eV to 1.66 eV from the center of the region 2c to the interface of the region 2e on the n-type layer 3 side.

【0042】図8の従来例2においては、i型層2が領
域2a,2b,2c,2d,2eからなる。領域2a,
2b,2c,2d,2eの形成条件および光学ギャップ
は、実施例1の対応する領域と同様である。
In Conventional Example 2 of FIG. 8, i-type layer 2 is composed of regions 2a, 2b, 2c, 2d and 2e. Area 2a,
The formation conditions and optical gaps of 2b, 2c, 2d, and 2e are the same as the corresponding regions of the first embodiment.

【0043】表3に実施例1〜4および従来例1,2に
おけるi型層の各領域の膜厚を示す。
Table 3 shows the film thickness of each region of the i-type layer in Examples 1 to 4 and Conventional Examples 1 and 2.

【0044】[0044]

【表3】 [Table 3]

【0045】表3に示すように、実施例1〜4および従
来例1,2のすべてにおいて、領域2cの膜厚は100
0Åであり、領域2eの膜厚は200Åである。また、
実施例1〜4において、領域2fの膜厚は1000Åで
ある。
As shown in Table 3, in all of Examples 1 to 4 and Conventional Examples 1 and 2, the film thickness of the region 2c was 100.
It is 0Å, and the film thickness of the region 2e is 200Å. Also,
In Examples 1 to 4, the film thickness of the region 2f is 1000Å.

【0046】表4に実施例1〜4の光起電力装置の特性
を従来例1,2の光起電力装置の特性と比較して示す。
表4の特性は、素子面積を1cm2 とし、照射光として
100mW/cm2 のAM1.5(太陽光スペクトル)
を用いて測定した。
Table 4 shows the characteristics of the photovoltaic devices of Examples 1 to 4 in comparison with the characteristics of the photovoltaic devices of Conventional Examples 1 and 2.
The characteristics of Table 4 are as follows: the device area is 1 cm 2 , and the irradiation light is AM 1.5 (sunlight spectrum) of 100 mW / cm 2.
Was measured using.

【0047】[0047]

【表4】 [Table 4]

【0048】表4に示すように、実施例1〜4の光起電
力装置のすべてにおいて、従来例1,2の光起電力装置
よりも、高い曲線因子および変換効率が得られた。
As shown in Table 4, in all of the photovoltaic devices of Examples 1 to 4, higher fill factor and conversion efficiency were obtained than those of the photovoltaic devices of Conventional Examples 1 and 2.

【0049】次に、上記実施例のうち最も高い特性が得
られた実施例2に関してi型層中に加えるゲルマニウム
量を変えた場合の特性の変化について説明する。
Next, with respect to Example 2, which has the highest characteristics among the above Examples, a change in characteristics when the amount of germanium added to the i-type layer is changed will be described.

【0050】図9は形成時のGeH4 流量を変えて図4
の領域2gのGe組成量(光学ギャップ)のみを変えた
場合の変換効率の変化を示す。領域2gの光学ギャップ
の変化に応じて領域2fの光学ギャップの傾斜も変化さ
せた。ただし、各領域の厚さは表3に示した通りであ
る。
FIG. 9 shows the results obtained by changing the GeH 4 flow rate during formation as shown in FIG.
2 shows a change in conversion efficiency when only the Ge composition amount (optical gap) in the region 2g is changed. The inclination of the optical gap of the region 2f was also changed according to the change of the optical gap of the region 2g. However, the thickness of each region is as shown in Table 3.

【0051】図9から明らかなように、領域2gのGe
組成量が5%よりも少ない場合には、領域2gの光学ギ
ャップが狭くならず、領域2fから領域2gにかけての
部分での電界が強くならないので、曲線因子の向上が見
られず、変換効率にも向上が見られない。一方、領域2
gのGe組成量が領域2cのGe組成量である40%よ
りも多い場合には、領域2gの部分での膜質が悪くな
り、曲線因子が低下して変換効率も低くなる。
As is apparent from FIG. 9, Ge in the region 2g is
When the composition amount is less than 5%, the optical gap in the region 2g does not become narrow, and the electric field in the portion from the region 2f to the region 2g does not become strong, so that the fill factor is not improved and the conversion efficiency is improved. No improvement is seen. On the other hand, area 2
When the Ge composition amount of g is larger than 40% which is the Ge composition amount of the region 2c, the film quality in the region 2g portion deteriorates, the fill factor decreases, and the conversion efficiency also decreases.

【0052】したがって、領域2gのGe組成量は5%
から40%までの範囲内であることが好ましい。
Therefore, the Ge composition amount of the region 2g is 5%.
It is preferably within the range of from 40% to 40%.

【0053】なお、領域2cにおけるGe組成量が変わ
った場合でも、領域2gのGe組成量が領域2cのGe
組成量よりも多くなって光学ギャップが狭くなると、出
力特性が低くなることを確認している。
Even if the Ge composition amount in the region 2c changes, the Ge composition amount in the region 2g changes to the Ge composition amount in the region 2c.
It has been confirmed that the output characteristic deteriorates when the optical gap becomes narrower as the amount becomes larger than the composition amount.

【0054】図10は形成時のGeH4 流量を変えて図
4の領域2cのGe組成量(光学ギャップ)のみを変え
た場合の変換効率の変化を示す。図10の縦軸は、従来
例2の変換効率に対する実施例2の変換効率の割合を示
している。
FIG. 10 shows a change in conversion efficiency when the GeH 4 flow rate during formation is changed and only the Ge composition amount (optical gap) in the region 2c of FIG. 4 is changed. The vertical axis of FIG. 10 represents the ratio of the conversion efficiency of the second embodiment to the conversion efficiency of the second conventional example.

【0055】この場合、領域2eのGe組成量(光学ギ
ャップ)は一定とする。一方、領域2gの光学ギャップ
は領域2cの光学ギャップよりも広いことが前提であ
り、領域2cの光学ギャップを広くすると、それに伴っ
て領域2gの光学ギャップも広くする。各領域の厚さは
表3に示した通りである。
In this case, the Ge composition amount (optical gap) in the region 2e is constant. On the other hand, it is premised that the optical gap of the region 2g is wider than the optical gap of the region 2c. When the optical gap of the region 2c is widened, the optical gap of the region 2g is widened accordingly. The thickness of each region is as shown in Table 3.

【0056】図10から明らかなように、領域2cのG
e組成量が20%よりも少ない場合には、領域2cの光
学ギャップが広くなり、それに伴って領域2gの光学ギ
ャップも広くなるので、領域2fでの電界を強くするこ
とができず、従来例2に比べて変換効率の向上が見られ
ない。また、領域2cのGe組成量が40%よりも多い
場合には、Ge組成量が40%の場合の実施例2と比べ
て変換効率は低くなるものの、領域2fを設けることに
より領域2fを設けない従来例2よりも出力特性は向上
する。ただし、Ge組成量が60%以上の場合には、変
換効率が実施例2および従来例2のいずれの場合にも低
くなり、改善割合の誤差が大きくなるため、図中には示
していない。
As is apparent from FIG. 10, G in the region 2c
When the composition amount of e is less than 20%, the optical gap in the region 2c becomes wider, and the optical gap in the region 2g also widens accordingly. Therefore, the electric field in the region 2f cannot be increased, and the conventional example There is no improvement in conversion efficiency compared to 2. Further, when the Ge composition amount of the region 2c is more than 40%, the conversion efficiency is lower than that of the second embodiment when the Ge composition amount is 40%, but the region 2f is provided by providing the region 2f. The output characteristics are improved as compared with the conventional example 2 which does not have such a configuration. However, when the Ge composition amount is 60% or more, the conversion efficiency becomes low in both Example 2 and Conventional Example 2, and the error of the improvement rate becomes large, so it is not shown in the figure.

【0057】したがって、領域2cのGe組成量は20
〜40%の範囲内であることが好ましい。
Therefore, the Ge composition amount of the region 2c is 20.
It is preferably in the range of -40%.

【0058】図11は領域2eと領域2fとの界面から
領域2gにかけて形成時にホスフィン(PH3 )を傾斜
化して添加した場合の変換効率の変化を示す。図11の
横軸のP添加量は領域2gの膜中添加量である。
FIG. 11 shows a change in conversion efficiency when phosphine (PH 3 ) is added while being graded during formation from the interface between the regions 2e and 2f to the region 2g. The P addition amount on the horizontal axis in FIG. 11 is the addition amount in the film in the region 2g.

【0059】領域2eと領域2fとの界面の形成時には
PH3 の添加量を0とし、領域2gの形成時の添加量を
変え、領域2fの形成時の添加量を傾斜化させた。
When the interface between the regions 2e and 2f was formed, the addition amount of PH 3 was set to 0, the addition amount when forming the region 2g was changed, and the addition amount when forming the region 2f was graded.

【0060】図11から明らかなように、領域2gのP
添加量が0.1ppm以下の場合には、変換効率の改善
が見られない。また、領域2gのP添加量が10ppm
以上の場合には、領域2gの膜質が悪くなって曲線因子
が低下し、変換効率も低くなる。
As is apparent from FIG. 11, P in the region 2g is
When the added amount is 0.1 ppm or less, the conversion efficiency is not improved. In addition, the amount of P added in the region 2g is 10 ppm
In the above case, the film quality of the region 2g is deteriorated, the fill factor is lowered, and the conversion efficiency is also lowered.

【0061】このように、領域2eと領域2fの界面か
ら領域2gにかけてi型層をn型に近づけるような不純
物としてPを傾斜化して添加し、かつ領域2gのP添加
量が0.1ppm以上で10ppm以下であることが好
ましい。
Thus, P is added as a graded impurity as an impurity that brings the i-type layer closer to n-type from the interface between the regions 2e and 2f to the region 2g, and the amount of P added in the region 2g is 0.1 ppm or more. Is preferably 10 ppm or less.

【0062】次に、実施例1〜4および従来例1,2に
おけるpin接合を3層積層型光起電力装置に適用した
場合の特性を説明する。
Next, the characteristics when the pin junctions of Examples 1 to 4 and Conventional Examples 1 and 2 are applied to a three-layer laminated photovoltaic device will be described.

【0063】図12は3層積層型光起電力装置の構造を
示す図である。図12において、透光性基板4上に、透
明電極5、第1発電層10、第2発電層20、第3発電
層30および裏面電極6が順に積層されている。第1発
電層10はp型層11、i型層12およびn型層13か
らなり、第2発電層20はp型層21、i型層22およ
びn型層23からなり、第3発電層30はp型層31、
i型層32およびn型層33からなる。光は透光性基板
4の側から入射する。
FIG. 12 is a diagram showing the structure of a three-layer laminated photovoltaic device. In FIG. 12, the transparent electrode 5, the first power generation layer 10, the second power generation layer 20, the third power generation layer 30, and the back surface electrode 6 are sequentially stacked on the transparent substrate 4. The first power generation layer 10 includes a p-type layer 11, an i-type layer 12 and an n-type layer 13, the second power generation layer 20 includes a p-type layer 21, an i-type layer 22 and an n-type layer 23, and a third power generation layer. 30 is a p-type layer 31,
It is composed of an i-type layer 32 and an n-type layer 33. Light enters from the transparent substrate 4 side.

【0064】ここでは、光入射側から最も遠い部分に位
置する第3発電層30に実施例1〜4および従来例1,
2におけるp型層、i型層およびn型層を適用する。第
3発電層30の形成条件は表1〜表3に示した通りであ
る。一方、第1発電層10のi型層12および第2発電
層20のi型層22は、それぞれ膜厚1000Åおよび
4000Åの非晶質シリコン(a−Si)により形成す
る。すなわち、表1のi型層の形成条件においてGeH
4 流量を0とする。
Here, in the third power generation layer 30 located farthest from the light incident side, the first to fourth examples and the conventional example 1,
Apply p-type layer, i-type layer and n-type layer in 2. The conditions for forming the third power generation layer 30 are as shown in Tables 1 to 3. On the other hand, the i-type layer 12 of the first power generation layer 10 and the i-type layer 22 of the second power generation layer 20 are formed of amorphous silicon (a-Si) having a film thickness of 1000Å and 4000Å, respectively. That is, under the conditions for forming the i-type layer in Table 1, GeH
4 Set the flow rate to 0.

【0065】このような形成条件で作製された3層積層
型光起電力装置の出力特性を表5に示す。表5の出力特
性は、素子面積を1cm2 とし、照射光として100m
W/cm2 のAM1.5(太陽光スペクトル)を用いて
測定した。
Table 5 shows the output characteristics of the three-layer laminated photovoltaic device manufactured under the above-mentioned forming conditions. The output characteristics in Table 5 are as follows: the device area is 1 cm 2 and the irradiation light is 100 m.
It was measured using AM 1.5 (solar spectrum) of W / cm 2 .

【0066】[0066]

【表5】 [Table 5]

【0067】表5から明らかなように、実施例1〜4を
適用した3層積層型光起電力装置のすべてにおいて、従
来例1,2を適用した3層積層型光起電力装置よりも高
い変換効率が得られた。
As is clear from Table 5, in all of the three-layer stacked photovoltaic devices to which Examples 1 to 4 are applied, it is higher than the three-layer stacked photovoltaic devices to which Conventional Examples 1 and 2 are applied. Conversion efficiency was obtained.

【0068】また、これらの3層積層型光起電力装置の
光劣化特性を表6に示す。素子面積を1cm2 とし、照
射光として100mW/cm2 のAM1.5を照射して
温度25℃で劣化前の変換効率を測定し、照射光として
125mW/cm2 のAM1.5を310時間照射して
温度48℃で劣化後の変換効率を測定した。
Table 6 shows the photodegradation characteristics of these three-layer laminated photovoltaic devices. The element area and 1 cm 2, was irradiated with AM1.5 of 100 mW / cm 2 to measure the conversion efficiency before degradation at a temperature 25 ° C. as the irradiation light, AM1.5 illumination 310 hours of 125 mW / cm 2 as the irradiation light Then, the conversion efficiency after deterioration was measured at a temperature of 48 ° C.

【0069】[0069]

【表6】 [Table 6]

【0070】表6から明らかなように、実施例1〜4を
適用した3層積層型光起電力装置のすべてにおいて、従
来例1,2を適用した3層積層型光起電力装置よりも劣
化後の変換効率が高くなり、劣化率が低くなった。
As is clear from Table 6, in all of the three-layer stacked photovoltaic devices to which Examples 1 to 4 are applied, deterioration is caused as compared with the three-layer stacked photovoltaic devices to which Conventional Examples 1 and 2 are applied. The subsequent conversion efficiency was high and the deterioration rate was low.

【0071】以上のように、実施例1〜4におけるi型
層を用いることにより単接合型の光起電力装置および複
数接合積層型の光起電力装置のいずれにおいても、出力
特性および安定性が向上する。
As described above, by using the i-type layer in Examples 1 to 4, the output characteristics and stability are improved in both the single-junction photovoltaic device and the multi-junction laminated photovoltaic device. improves.

【0072】また、i型層内の電界が弱くなりやすい部
分に微量ドーピングを行うことにより、これらの効果が
さらに高められる。
Further, these effects can be further enhanced by performing a slight amount of doping on the portion of the i-type layer where the electric field is likely to be weakened.

【0073】なお、上記実施例では、光学ギャップを狭
くする元素としてゲルマニウムを用いることによりi型
層の光学ギャップを変化させているが、光学ギャップを
狭くする代わりに、光学ギャップを広くする元素として
炭素を用いることにより上記実施例と同様にi型層の光
学ギャップを変化させてもよい。この場合にも、光起電
力装置の出力特性が向上することを確認している。
In the above embodiment, the optical gap of the i-type layer is changed by using germanium as the element for narrowing the optical gap, but instead of narrowing the optical gap, it is used as an element for widening the optical gap. By using carbon, the optical gap of the i-type layer may be changed as in the above embodiment. Also in this case, it has been confirmed that the output characteristics of the photovoltaic device are improved.

【0074】また、上記実施例では、i型層の光学ギャ
ップを連続的に変化させているが、i型層の光学ギャッ
プを複数回順次ステップ状(階段状)に変化させても同
様の効果が得られる。
Although the optical gap of the i-type layer is continuously changed in the above embodiment, the same effect can be obtained even if the optical gap of the i-type layer is sequentially changed stepwise (stepwise). Is obtained.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、i型層
において光入射側の電界が強い部分に主たる光の吸収領
域を設け、かつ光入射側から遠い電界が弱くなる部分に
電荷輸送を促進する電界形成領域を設けることにより、
電荷の取り出し効率が高くなるとともにi型層内の全体
に電界が広がるので、電流が増加するとともに十分な電
圧を取り出すことが可能となり、かつ安定性も向上す
る。したがって、光起電力装置の出力特性および信頼性
が向上する。
As described above, according to the present invention, the main light absorption region is provided in a portion of the i-type layer where the electric field on the light incident side is strong, and the electric field is weakened in a portion far from the light incident side where the electric field becomes weak. By providing an electric field forming region that promotes transport,
Since the charge extraction efficiency increases and the electric field spreads throughout the i-type layer, the current increases and a sufficient voltage can be extracted, and the stability also improves. Therefore, the output characteristics and reliability of the photovoltaic device are improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例における光起電力装置の基本的
の構造を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a basic structure of a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の光起電力装置のpin接合の基本的なエ
ネルギーバンド構造を示す図である。
2 is a diagram showing a basic energy band structure of a pin junction of the photovoltaic device of FIG.

【図3】実施例1におけるi型層の各領域の光学ギャッ
プを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an optical gap of each region of an i-type layer in Example 1.

【図4】実施例2におけるi型層の各領域の光学ギャッ
プを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an optical gap of each region of an i-type layer in Example 2.

【図5】実施例3におけるi型層の各領域の光学ギャッ
プを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an optical gap of each region of an i-type layer in Example 3.

【図6】実施例4におけるi型層の各領域の光学ギャッ
プを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an optical gap of each region of an i-type layer in Example 4.

【図7】従来例1におけるi型層の各領域の光学ギャッ
プを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an optical gap in each region of an i-type layer in Conventional Example 1.

【図8】従来例2におけるi型層の各領域の光学ギャッ
プを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an optical gap in each region of an i-type layer in Conventional Example 2.

【図9】実施例2においてn型層との界面近傍の領域に
おけるGe組成量を変えた場合の変換効率の変化を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing a change in conversion efficiency when the Ge composition amount in the region near the interface with the n-type layer is changed in Example 2.

【図10】実施例2においてp型層との界面に近い領域
におけるGe組成量を変えた場合の変換効率の変化を示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a change in conversion efficiency when a Ge composition amount in a region near an interface with a p-type layer is changed in Example 2.

【図11】実施例2においてn型層との界面に近い領域
のP添加量を変えた場合の変換効率の変化を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a change in conversion efficiency when changing the amount of P added in a region near the interface with the n-type layer in Example 2.

【図12】実施例1〜4が適用される3層積層型光起電
力装置の構造を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a structure of a three-layer stacked photovoltaic device to which Examples 1 to 4 are applied.

【図13】従来の光起電力装置におけるpin接合のエ
ネルギーバンド構造を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an energy band structure of a pin junction in a conventional photovoltaic device.

【図14】従来の他の光起電力装置におけるpin接合
のエネルギーバンド構造を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an energy band structure of a pin junction in another conventional photovoltaic device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 p型層 2 i型層 2a,2b,2c,2d,2e,2f,2g,2h,2
i 領域 3 n型層 30 第3発電層 31 p型層 32 i型層 33 n型層 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
1 p-type layer 2 i-type layer 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2
i region 3 n-type layer 30 third power generation layer 31 p-type layer 32 i-type layer 33 n-type layer In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding portions.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型層、i型層および第2導電型
層を含み、前記第1導電型層の側から光が入射する光起
電力装置において、前記i型層内の前記第1導電型層と
の界面近くに主たる光の吸収領域を設けるとともに、前
記i型層内の前記主たる光の吸収領域と前記第2導電型
層との間に電荷輸送を促進する電界が形成される電界形
成領域を設けたことを特徴とする光起電力装置。
1. A photovoltaic device comprising a first-conductivity-type layer, an i-type layer, and a second-conductivity-type layer, wherein light is incident from the side of the first-conductivity-type layer, wherein A main light absorption region is provided near the interface with the first conductivity type layer, and an electric field that promotes charge transport is formed between the main light absorption region in the i-type layer and the second conductivity type layer. A photovoltaic device comprising an electric field forming region.
【請求項2】 第1導電型層、i型層および第2導電型
層を含み、前記第1導電型層の側から光が入射する光起
電力装置において、前記i型層内の前記第1導電型層と
の界面近くに前記i型層内で最も狭い第1の光学ギャッ
プを有する主たる光の吸収領域を設け、前記主たる光の
吸収領域と前記第2導電型層との間に前記第1の光学ギ
ャップよりも広い第2の光学ギャップから漸次減少する
光学ギャップを有する光学ギャップ傾斜領域を設けたこ
とを特徴とする光起電力装置。
2. A photovoltaic device comprising a first conductivity type layer, an i-type layer and a second conductivity type layer, wherein light is incident from the side of the first conductivity type layer, wherein A main light absorption region having the narrowest first optical gap in the i-type layer is provided near an interface with the first conductivity type layer, and the main light absorption region and the second conductivity type layer are provided between the main light absorption region and the second conductivity type layer. A photovoltaic device comprising: an optical gap tilt region having an optical gap that gradually decreases from a second optical gap wider than the first optical gap.
【請求項3】 第1導電型層、i型層および第2導電型
層を含み、前記第1導電型層の側から光が入射する光起
電力装置において、前記i型層内の前記第1導電型層と
の界面近くに前記i型層内で最も狭い第1の光学ギャッ
プを有する第1の領域を設け、前記第1の領域と前記第
2導電型層との間に前記第1の光学ギャップよりも広い
第2の光学ギャップを有する第2の領域を設け、前記第
2導電型層との界面近傍に前記第1の光学ギャップと等
しいかまたは広くかつ前記第2の光学ギャップよりも狭
い第3の光学ギャップを有する第3の領域を設け、前記
第2の領域から前記第3の領域にかけて光学ギャップを
傾斜化させるとともに前記第2導電型の不純物を徐々に
増加するように傾斜化させて添加したことを特徴とする
光起電力装置。
3. A photovoltaic device comprising a first conductivity type layer, an i-type layer and a second conductivity type layer, wherein light is incident from the side of the first conductivity type layer, wherein A first region having the narrowest first optical gap in the i-type layer is provided near the interface with the one-conductivity type layer, and the first region is provided between the first region and the second conductivity type layer. A second region having a second optical gap wider than the second optical gap, and near the interface with the second conductivity type layer equal to or wider than the first optical gap and larger than the second optical gap. A third region having a narrow third optical gap, the optical gap is inclined from the second region to the third region, and the second conductivity type impurities are gradually increased. A photovoltaic device characterized in that it is added in the form of a compound.
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