[發明專利]光電轉換元件及太陽能電池

有效

• 申請號: 201280022016.1
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN103503160A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 芝崎聰一郎;山崎六月;中川直之;櫻田新哉;稻葉道彥
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L31/04
• 分類號: H01L31/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王永紅

1.光電轉換元件,其特征在于具有：

p型光吸收層,該p型光吸收層含有Cu、選自由Al、In及Ga構成的組中的至少1種以上的IIIb族元素、與由O、S、Se及Te構成的組中的至少1種以上的元素;以及,

在上述p型光吸收層上形成的n型半導體層,該n型半導體層為Zn_1-yMyO_1-XS_X、Zn_1-y-zMg_zM_yO(M為選自由B、Al、In及Ga構成的組中的至少1種元素)與由控制載流子濃度的GaP表示的任何一種;

在上述Zn_1-yM_yO_1-XS_X及Zn_1-y-zMg_zM_yO中，x、y、z滿足0.55≤x≤1.0、0.001≤y≤0.05以及0.002≤y+z≤1.0的關系。

2.按照權利要求1所述的光電轉換元件,其特征在于,上述GaP摻雜了選自由S、Se、Te構成的組中的1種以上的載流子元素。

3.按照權利要求1所述的光電轉換元件,其特征在于,上述GaP的載流子濃度在10¹⁴cm^-3以上、10²¹cm^-3以下。

4.按照權利要求1所述的光電轉換元件,其特征在于,上述Zn_1-y-zMg_zM_yO的z為0<z≤0.5。

5.按照權利要求1所述的光電轉換元件,其特征在于,上述p型光吸收層為具有黃銅礦結構的化合物半導體。

6.按照權利要求1所述的光電轉換元件,其特征在于,上述p型光吸收層為CuIn_1-XGa_XSe₂,

上述p型光吸收層的Cu/(In+Ga),以元素比為0.6以上1.2以下,

上述p型光吸收層的Se/(In+Ga),以元素比為1.95以上2.2以下。

7.按照權利要求1所述的光電轉換元件,其特征在于,

上述p型光吸收層為CuIn₃Te₅,

上述p型光吸收層的Cu/In,以元素比為0.25以上0.40以下,

上述p型光吸收層的In/Te,以元素比為0.50以上0.70以下。

8.按照權利要求1所述的光電轉換元件,其特征在于,

上述n型半導體層為Zn_1-yM_yO_1-XS_X,

上述n型半導體層的(Zn+M)/(O+S),以元素比為0.9以上1.1以下。

9.按照權利要求1所述的光電轉換元件,其特征在于,

上述p型光吸收層的傳導帶下端為4.3eV以上4.6eV以下,

上述Zn_1-y-zMg_zM_yO的z為0.15≤z≤0.3。

10.按照權利要求1所述的光電轉換元件,其特征在于,

上述p型光吸收層的傳導帶下端為3.8eV以上4.3eV以下,

上述Zn_1-y-zMg_zM_yO的z為0.15≤z≤0.5。

11.按照權利要求1所述的光電轉換元件,其特征在于,

上述p型光吸收層的傳導帶下端在3.5eV以上4.0eV以下,

上述Zn_1-y-zMg_zM_yO的z為0.2≤z≤0.5。

12.按照權利要求1所述的光電轉換元件,其特征在于,

上述p型光吸收層的傳導帶下端為4.3eV以上4.6eV以下,

上述Zn_1-yM_yO_1-XS_X的x為0.55≤x≤0.7。