SnO_2ーnSiおよびITOーnSi太陽電池の高性能化

SnO_2-nSi和ITO-nSi太阳能电池的高性能

• 批准号: 02203225
• 负责人: 清水 東
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02203225/
• 关键词: SnO_2ーnSi太陽電池; ITOーnSi太陽電池; ダイオ-ド指数と障壁の高さ; 太陽電池の開放光起電力; 光起電力の面方位依存性; 光起電力の製作温度依存性; 太陽電池の劣化

SnO_2ーn・SiまたはITOーn・Si太陽電池は、n形Si上に、Sn,SbおよびInの塩化物をスプレ-し、酸化して製作した。本年度は使用する薬品の純度を上げ、酸素も精製して用いた。この太陽電池の暗時の静特性、光照射特性の解析、および、ESCAやSIMSによる深さ分析から以下のことが明らかになった。(1)暗時の静特性からダイオ-ド指数n、飽和電流密度J_0および障壁の高さφ_B^*が求まる。Si表面の酸化温度および時間を種々に変えて太陽電池を作り、nとφ_B^*の関係を求めると、φ_B^*=A+B/nとなる、nが小さいほどφ_B^*は大きくなる。Si表面を適度に酸化してδD_<ss>を小さくするとnは小さくなり、φ_B^*を大きくすることができる。(2)MIS形太陽電池の開放光起電力V_<OC>は、nとφ_B^*に比例することが、理論的に示される。そこで、nとV_<OC>およびφ_B^*とV_<OC>の関係をとると、nとV_<OC>は理論的予測に反し反比例し、φ_B^*とV_<OC>は予測通り比例関係にあることが分かった。次にSi基板の面方位によってV_<OC>が大きく違うことを見出した。すなわち、(100)面Siを使ったほうが(111)面Siを使ったものよりV_<OC>が15%〜20%大きいことが見出された。これは(100)面Siのほうが表面準位密度が小さくnが小さいため、φ_B^*が大きくなり、V_<OC>が大きくなるためと考えられる。(3)400℃程度の高温で熱処理すると比較的短時間でV_<OC>が低下する。この原因は、ESCA、SIMSによる深さ分析からNa^+やK^+でないことが分かり、また、静特から熱処理によってダイオ-ド指数nが増加し、このためφ_B^*が低下してV_<OC>も低下するものと考えられる。本研究による最大の変換効率は13%である。

SnO_2-n·Si-ITO-n·Si solar cells are fabricated on Si, Sn,Sb and In. This year, the purity of the product is improved, and the acid is refined. Analysis of dark time static characteristics and light irradiation characteristics of solar cells, ESCA and SIMS (1)Dark time static characteristics from the index n, saturation current density J_0 to the barrier height φ_B^* are obtained. Si surface acidification temperature Si surface is moderately acidified, δD_<ss>is small, n is small, φ_B^* is large, n is small, φ_B^* is large, n is small, n is small, n is small. (2) The open photovoltaic power of MIS-type solar cells is proportional to V_<OC>p, n and φ_B^*. The <OC>relationship between φ_B ^* and V<OC>_<OC>is opposite to that between φ_B^* and <OC>V_. The surface orientation of the Si substrate is different<OC>. (100) plane Si,(111) plane Si,(100) plane Si,(<OC>1 The surface quasi-density of Si in (100) plane is small, φ_B^* is large, V_<OC>G is large. (3) Heat treatment at 400℃ for a relatively short time<OC>. The reason is that ESCA, SIMS, etc. are deeply analyzed, such as Na^+, K^+, Si ^+, Si ^+, Si ^<OC>+ The maximum conversion rate in this study was 13%.

项目成果

AZUMA SHIMIZU et.al.: "Open Circuit Voltage of SnO_2 or ITOーnSi Solar Cell" Proceeding of ISES Solar World Congress 1991.Denver.Colorado.

AZUMA SHIMIZU 等人：“SnO_2 或 ITO-nSi 太阳能电池的开路电压”，ISES 太阳能世界大会 1991 年会议记录，科罗拉多州丹佛市。