JPH053753B2 - - Google Patents
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- JPH053753B2 JPH053753B2 JP61045586A JP4558686A JPH053753B2 JP H053753 B2 JPH053753 B2 JP H053753B2 JP 61045586 A JP61045586 A JP 61045586A JP 4558686 A JP4558686 A JP 4558686A JP H053753 B2 JPH053753 B2 JP H053753B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/16—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers
- H10F10/162—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers comprising only Group II-VI materials, e.g. CdS/CdTe photovoltaic 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
- Y02E10/543—Solar cells from Group II-VI materials
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、特に低照度において高性能で寿命特
性の良好な、ダブル接合をもつ−族太陽電池
に関するものである。
性の良好な、ダブル接合をもつ−族太陽電池
に関するものである。
従来の技術
従来、−族太陽電池としては、主に
Cu2-X／CdS接合の光起電力効果を利用したもの
が詳しく調べられてきているが、銅の化合物の不
安定性が原因と考えられる劣化が問題であつた。
また銅の化合物を用いない太陽電池として、
CdS／CdTe接合の光起電力効果を利用したもの
があるが、太陽光変換効率は５〜６％以下であ
る。これはCdS／CdTe接合における結晶格子の
ミスフイツトによつて、接合界面で光励起キヤリ
アの再結合が多く、光電流が小さくなることによ
る。これは、光励起キヤリアの発生量の少ない低
照度における出力特性を大巾に低下させる。
CdTeのホモ接合による太陽電池も試作されてい
るが、表面層の抵抗が高いため現在のところ効率
が低い。一方n+−CdS／p.CdTe接合の間にｎ・
CdTeを挿入したダブル接合を形成することによ
り上記問題点の解決をはかつたものもあるが、
（例えば、特公昭53−4397）製造方法が真空蒸着
法であり、大面積の太陽電池を連続製造できない
等の欠点を有していた。
Cu2-X／CdS接合の光起電力効果を利用したもの
が詳しく調べられてきているが、銅の化合物の不
安定性が原因と考えられる劣化が問題であつた。
また銅の化合物を用いない太陽電池として、
CdS／CdTe接合の光起電力効果を利用したもの
があるが、太陽光変換効率は５〜６％以下であ
る。これはCdS／CdTe接合における結晶格子の
ミスフイツトによつて、接合界面で光励起キヤリ
アの再結合が多く、光電流が小さくなることによ
る。これは、光励起キヤリアの発生量の少ない低
照度における出力特性を大巾に低下させる。
CdTeのホモ接合による太陽電池も試作されてい
るが、表面層の抵抗が高いため現在のところ効率
が低い。一方n+−CdS／p.CdTe接合の間にｎ・
CdTeを挿入したダブル接合を形成することによ
り上記問題点の解決をはかつたものもあるが、
（例えば、特公昭53−4397）製造方法が真空蒸着
法であり、大面積の太陽電池を連続製造できない
等の欠点を有していた。
発明が解決しようとする問題点
本発明は上記問題点に鑑み、CdS／CdTe接合
における光励起キヤリアの表面結合、および格子
ミスフイツトによる結合界面での再結合を減少さ
せると共に、大面積で安価な光起電力装置を提供
するものである。
における光励起キヤリアの表面結合、および格子
ミスフイツトによる結合界面での再結合を減少さ
せると共に、大面積で安価な光起電力装置を提供
するものである。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明の光起電力
装置は、ｎ−CdS／ｐ−CdTe接合の間にZnTe−
CdTe固溶層を形成し、結合界面での再結合を減
少させると同時に、製造方法にスクリーン印刷及
び焼結工程を用いることを特徴としたものであ
る。
装置は、ｎ−CdS／ｐ−CdTe接合の間にZnTe−
CdTe固溶層を形成し、結合界面での再結合を減
少させると同時に、製造方法にスクリーン印刷及
び焼結工程を用いることを特徴としたものであ
る。
作 用
本発明は、結合界面での再結合電流の減少によ
り、光起電力効果における開放電圧、短絡電流、
変換効率の飛躍的な改善を可能にするものであ
る。これは、CdS／CdTe界面に正孔の移動度の
高いZnTeの形成と、CdSとCdTeとの格子定数の
違いによる結晶歪をZnTe−CdTe固溶体の形成
によつて減少させているためである。ZnTe−
CdTe固溶層中のZn濃度が、CdS界面からCdTe
界面にむかつて濃度傾配をもつ時、上記効果がさ
らに大きくなる。再結合電流の減少は、発生電流
の少ない低照度で使用する場合、性能を大巾に向
上させ、屋内で使用する電卓等の電源として非常
に重要である。また製造方法から、安価で大面積
の光起電力装置の作製が可能になる。
り、光起電力効果における開放電圧、短絡電流、
変換効率の飛躍的な改善を可能にするものであ
る。これは、CdS／CdTe界面に正孔の移動度の
高いZnTeの形成と、CdSとCdTeとの格子定数の
違いによる結晶歪をZnTe−CdTe固溶体の形成
によつて減少させているためである。ZnTe−
CdTe固溶層中のZn濃度が、CdS界面からCdTe
界面にむかつて濃度傾配をもつ時、上記効果がさ
らに大きくなる。再結合電流の減少は、発生電流
の少ない低照度で使用する場合、性能を大巾に向
上させ、屋内で使用する電卓等の電源として非常
に重要である。また製造方法から、安価で大面積
の光起電力装置の作製が可能になる。
実施例
以下本発明の一実施例について図面を用いて説
明する。
明する。
CdSとZnSの混合粉末に融剤として、ZnS量に
よつてCdCl2を10〜30重量％加え、粘結剤として
プロピレングリコールを加え泥状にしたものを図
に示すように、バリウム硼珪酸ガラスからなる基
板１上にスクリーン印刷した後、N2雰囲気中に
おいて650℃〜700℃で90分間焼成することによ
り、CdSとZnSの固溶体Cd（Zn）Ｓ焼結膜２を形
成した。このｎ形Cd（Zn）Ｓ焼結膜２上にCd粉
末、Te粉末そしてCdTe粉末からなる泥状物をス
クリーン印刷し、ベルト焼成法にて、580℃のN2
雰囲気中で約60分間焼結した。この工程により、
Cd（Zn）Ｓ焼結膜２上に、厚さ約1μｍのZnTe−
CdTe固溶層３及びモザイク状のCdTe焼結膜４
が形成された。固溶層中のZn濃度は、Cd（Zn）
Ｓ膜２の界面濃度を最大とし、濃度傾配をもつて
存在しモザイク状CdTe焼結膜中では、検出でき
なかつた。CdTe焼結膜４上に適量のアクセプタ
ー不純物を添加したカーボン膜５によつてCdTe
膜側からのオーミツク電極を取つたCd（Zn）Ｓ焼
結膜２表面にもオーミツク電極６を付けることに
よつて素子を完成した。
よつてCdCl2を10〜30重量％加え、粘結剤として
プロピレングリコールを加え泥状にしたものを図
に示すように、バリウム硼珪酸ガラスからなる基
板１上にスクリーン印刷した後、N2雰囲気中に
おいて650℃〜700℃で90分間焼成することによ
り、CdSとZnSの固溶体Cd（Zn）Ｓ焼結膜２を形
成した。このｎ形Cd（Zn）Ｓ焼結膜２上にCd粉
末、Te粉末そしてCdTe粉末からなる泥状物をス
クリーン印刷し、ベルト焼成法にて、580℃のN2
雰囲気中で約60分間焼結した。この工程により、
Cd（Zn）Ｓ焼結膜２上に、厚さ約1μｍのZnTe−
CdTe固溶層３及びモザイク状のCdTe焼結膜４
が形成された。固溶層中のZn濃度は、Cd（Zn）
Ｓ膜２の界面濃度を最大とし、濃度傾配をもつて
存在しモザイク状CdTe焼結膜中では、検出でき
なかつた。CdTe焼結膜４上に適量のアクセプタ
ー不純物を添加したカーボン膜５によつてCdTe
膜側からのオーミツク電極を取つたCd（Zn）Ｓ焼
結膜２表面にもオーミツク電極６を付けることに
よつて素子を完成した。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明は、
CdS／CdTe界面にZnTe−CdTe固溶体を形成す
ることを特徴とし、接合界面での再結合電流を大
巾に減少できた。また製造方法にスクリーン印
刷、焼結工程を用いることによつて、CdTe焼結
膜形成と同時にZnTe−CdTe固溶層を容易に形
成できる。さらには、スクリーン印刷方式にて膜
形成ができ、大面積化が容易である。
CdS／CdTe界面にZnTe−CdTe固溶体を形成す
ることを特徴とし、接合界面での再結合電流を大
巾に減少できた。また製造方法にスクリーン印
刷、焼結工程を用いることによつて、CdTe焼結
膜形成と同時にZnTe−CdTe固溶層を容易に形
成できる。さらには、スクリーン印刷方式にて膜
形成ができ、大面積化が容易である。
図は本発明における光起電装置の概念的な構造
を示す断面図である。 １……ガラス基板、２……Cd（Zn）Ｓ焼結膜、
３……ZnTe−CdTe固溶層、４……CdTe焼結
膜、５……カーボン膜、６……オーミツク電極。
を示す断面図である。 １……ガラス基板、２……Cd（Zn）Ｓ焼結膜、
３……ZnTe−CdTe固溶層、４……CdTe焼結
膜、５……カーボン膜、６……オーミツク電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ｐ型導電性を示すCdTe層と接してZnTe−
CdTe固溶層があり、さらにZnTe−CdTe固溶層
に接してｎ型導電性を示すCd（Zn）Ｓ半導体層を
有することを特徴とする屋内光用光起電力装置。 ２ ZnTe−CdTe固溶層中のZnの濃度がZnTe−
CdTe固溶層とCd（Zn）Ｓ半導体層との界面で最
大であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の屋内光用光起電力装置。 ３ ｎ型導電性を示すCd（Zn）Ｓ半導体層を形成
する工程と、 前記Cd（Zn）Ｓ半導体層上にCd、Teおよび
CdTeを含む泥状物を印刷する工程と、 前記印刷した泥状物を焼成してｎ型Cd（Zn）Ｓ
層上にZnTe−CdTe固溶層およびｐ型CdTe層を
形成する工程とを有することを特徴とする屋内光
用光起電力装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61045586A JPS62203384A (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 光起電力装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61045586A JPS62203384A (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 光起電力装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62203384A JPS62203384A (ja) | 1987-09-08 |
| JPH053753B2 true JPH053753B2 (ja) | 1993-01-18 |
Family
ID=12723449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61045586A Granted JPS62203384A (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 光起電力装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62203384A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011006050A1 (en) * | 2009-07-10 | 2011-01-13 | First Solar, Inc. | Photovoltaic devices including zinc |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5138230B2 (ja) * | 1973-08-07 | 1976-10-20 | ||
| US4611091A (en) * | 1984-12-06 | 1986-09-09 | Atlantic Richfield Company | CuInSe2 thin film solar cell with thin CdS and transparent window layer |
-
1986
- 1986-03-03 JP JP61045586A patent/JPS62203384A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62203384A (ja) | 1987-09-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |