Top > Search of Japanese Patents > SOLAR BATTERY

SOLAR BATTERY NEW_EN meetings

Patent code P190016409
Posted date Oct 21, 2019
Application number P2013-139463
Publication number P2015-015271A
Patent number P6164685
Date of filing Jul 3, 2013
Date of publication of application Jan 22, 2015
Date of registration Jun 30, 2017
Inventor
  • (In Japanese)松岡 隆志
  • (In Japanese)片山 竜二
  • (In Japanese)谷川 智之
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人東北大学
Title SOLAR BATTERY NEW_EN meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide efficient conversion from solar light energy to electric energy, in a solar battery that uses a nitride semiconductor.
SOLUTION: A solar battery includes a light absorption layer 101 made from a non-doped nitride semiconductor in which a main surface is formed as a C surface, and a first electrode 102 and a second electrode 103 connected to the light absorption layer 101. The light absorption layer 101 may be made from, for example, InGaN and InGaAlN whose compositions are adjusted to a target wavelength. The light absorption layer 101 may be, for example, made from InGaAlN in which band gap energy is 2 eV. At least one of the first electrode 102 and the second electrode 103 may be formed to contact to the light absorption layer 101, otherwise, one of the first electrode 102 and the second electrode 103 may be in a state where the sun light transmits.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

現在、宇宙用太陽電池や集光発電システム用の高効率太陽電池として、GaAsやInGaPなどのIII-V族化合物半導体を主材料とした多接合構造が用いられている。この構造は、例えば、ゲルマニウム(Ge)単結晶基板に、エピタキシャル成長させて形成したInGaAsからなるpn接合と、エピタキシャル成長させて形成したInGaPからなるpn接合との多接合で構成されている(非特許文献1参照)。

このような多接合構造では、バンドギャップの異なる2つ以上の材料のpn接合の積層により、太陽光スペクトルの広範な波長を有効に利用できることから、単接合構造の太陽電池と比較して高い変換効率が得られる。

また、AsやPを含まない窒化物半導体(例えばInGaN)をシリコンなどの半導体基板上に積層させた、太陽光スペクトルのほぼ全域をカバーできるという長所を持つ多接合型の太陽電池が提案されている(特許文献1参照)。この技術によれば、高価なGe単結晶基板を用いることなく、また、大きな面積のウエハーを用いることができるため、コストの低減も図れる。

特許文献1の技術では、InGaNと格子整合する基板がないことによるInGaN薄膜に多くの転位が含まれる状態を、バルク状ではないナノコラムを複数用いることによって解消しており、また、pn接合をコラムの高さ方向に積層して形成している。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
主表面をC面として形成された窒化物半導体から構成された光吸収層と、
前記光吸収層に接続する第1電極および第2電極と
を備え、
前記第1電極および前記第2電極の少なくとも1つは前記光吸収層に接して形成されていることを特徴とする太陽電池。

【請求項2】
 
請求項1記載の太陽電池において、
前記光吸収層は、
第1半導体層と第2半導体層とが交互に複数積層して構成され、
前記第1半導体層は、主表面をC面とした第1窒化物半導体から構成され、
前記第2半導体層は、前記第1窒化物半導体とは異なる格子定数で主表面をC面とした第2窒化物半導体から構成されている
ことを特徴とする太陽電池。

【請求項3】
 
請求項1または2記載の太陽電池において、
前記第1電極は、前記光吸収層の一方の面に接して形成され、
前記第2電極は、前記光吸収層の他方の面に接して形成されている
ことを特徴とする太陽電池。

【請求項4】
 
請求項1または2記載の太陽電池において、
基板の上に形成されたn型の窒化物半導体からなる電極層を備え、
前記第1電極は、前記光吸収層の上に接して形成され、
前記光吸収層および前記第2電極は、前記電極層の上に形成されていることを特徴とする太陽電池。

【請求項5】
 
請求項1~4のいずれか1項に記載の太陽電池において、
前記光吸収層は、ノンドープとされていることを特徴とする太陽電池。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

※Click image to enlarge.

JP2013139463thum.jpg
State of application right Registered
Please contact us by facsimile if you have any interests on this patent.


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close