[发明专利]光电转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有包含有机化合物及无机化合物的窗层的光电转换装置。

背景技术

近年来，作为地球变暖对策，发电时不排出二氧化碳的光电转换装置备受瞩目。作为上述光电转换装置的典型例子，已知使用单晶硅、多晶硅等结晶硅衬底的太阳能电池。

在使用结晶硅衬底的太阳能电池中，广泛地使用具有所谓同质结（homo junction）的结构，其中在该结晶硅衬底的一个表面一侧通过扩散杂质来形成其导电型与该结晶硅衬底的导电型不同的层。

另外，也已知如下结构，其中在结晶硅衬底的一个表面上使其光学带隙及导电型与该结晶硅衬底不同的非晶硅成膜来形成异质结（hetero junction）（参照专利文献1、2）。

[专利文献1] 日本专利申请公开平4-130671号公报

[专利文献2] 日本专利申请公开平10-135497号公报。

在上述光电转换装置的结构中，因为作为窗层使用结晶硅或非晶硅，所以在该窗层中发生光吸收损失。

虽然在窗层中也产生光载流子，但是在窗层内少数载流子易重新结合，能够作为电流取出的光载流子的大部分产生在与p-n结相比位于背面电极一侧的结晶硅衬底内。即，因为实质上不利用在窗层中被吸收的光，所以窗层优选使用在结晶硅具有光敏度的波长范围内具有透光性的材料形成。

发明内容

因此，本发明的一个方式的目的在于，提供一种窗层中的光吸收损失少的光电转换装置。

本说明书所公开的本发明的一个方式涉及一种光电转换装置，该光电转换装置包括作为窗层的由有机化合物及无机化合物形成的p型透光半导体层以及栅电极下的p+型的硅半导体层。

本说明书所公开的本发明的一个方式是一种光电转换装置，该光电转换装置的特征在于，包括：结晶硅衬底；形成在结晶硅衬底的一个表面上的第一硅半导体层；形成在第一硅半导体层上的透光半导体层；部分性地形成在透光半导体层上的第二硅半导体层；形成在第二硅半导体层上的第一电极；形成在结晶硅衬底的另一个表面上的第三硅半导体层；形成在第三硅半导体层上的第四硅半导体层；以及形成在第四硅半导体层上的第二电极。

另外，本说明书等中的“第一”、“第二”等序数词是为了避免构成要素的混淆而附记的，而不是用于在顺序或数目方面上进行限制。

另外，本说明书所公开的本发明的另一个方式是一种光电转换装置，该光电转换装置的特征在于，包括：结晶硅衬底；部分性地形成在结晶硅衬底的一个表面上的第一硅半导体层；形成在第一硅半导体层上的第二硅半导体层；形成在第二硅半导体层上的第一电极；覆盖结晶硅衬底的一个表面以及形成在该表面上的层叠体的透光半导体层；形成在结晶硅衬底的另一个表面上的第三硅半导体层；形成在第三硅半导体层上的第四硅半导体层；以及形成在第四硅半导体层上的第二电极。

另外，本说明书所公开的本发明的另一个方式是一种光电转换装置，该光电转换装置的特征在于，包括：结晶硅衬底；形成在结晶硅衬底的一个表面上的第一硅半导体层；部分性地形成在第一硅半导体层上的第二硅半导体层；形成在第二硅半导体层上的第一电极；覆盖第一硅半导体层以及形成在该硅半导体层上的层叠体的透光半导体层；形成在结晶硅衬底的另一个表面上的第三硅半导体层；形成在第三硅半导体层上的第四硅半导体层；以及形成在第四硅半导体层上的第二电极。

上述第一硅半导体层及第三硅半导体层可以使用i型导电型的硅半导体层。

另外，优选上述结晶硅衬底的导电型为n型，第二硅半导体层的导电型为p型。另外，优选第四硅半导体层的导电型为n型且其载流子浓度高于结晶硅衬底的载流子浓度。另外，透光半导体层优选为p型。

上述透光半导体层可以使用由有机化合物及无机化合物形成的层。

上述无机化合物优选为属于元素周期表中第4族至第8族的金属的氧化物。具体而言，可以使用氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、氧化钼、氧化钨、氧化锰或氧化铼等。

另外，作为上述有机化合物，可以使用芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳香烃、包含二苯并呋喃骨架或二苯并噻吩骨架的杂环化合物中的任一种。另外，上述有机化合物也可以为高分子化合物。

另外，也可以形成接触于上述透光半导体层的透光导电膜。

另外，优选第二硅半导体层的载流子浓度高于上述透光半导体层的载流子浓度。

另外，还可以构成为用透光导电膜代替第四硅半导体层。

通过使用本发明的一个方式，可以减少窗层中的光吸收损失，从而可以提供转换效率高的光电转换装置。