(57)【要約】【課題】  単一の基板上に太陽電池を直列に形成可能とする。【解決手段】  ｐ基板１０３の上に、ｎウェル１０５を形成し、その上にｐ拡散層１０４、ｎ拡散層１０６を形成して単位太陽電池１００を形成する。また、同じｐ基板１０３の上に、ｐ拡散層２０２、ｎ拡散層２０３を形成し、単位太陽電池２００を形成する。単位太陽電池１００、２００は、共通のｐ基板１０３上に形成されているから、絶縁層を介さずに隣接した構造となっている。単位太陽電池１００のｎ拡散層１０６と、単位太陽電池２００のｐ拡散層２０２は、電極１０２によって結線されている。上述の構造では、ｐ基板１０３とｎウェル１０５との間に、寄生ダイオード１０８が発生するが、電極１０２は寄生ダイオード１０８の両端を短絡し、無効化する機能を果たす。  上記構造によれば、単一の基板上で単位太陽電池を直列接続することができる。【選択図】  図４
2012169379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池であって、
ｐ形半導体またはｎ形半導体の一方で構成された基板と、
前記基板と同一の導電型の第１の拡散層を前記基板上に形成するとともに、前記基板と逆の導電型の第２の拡散層を該前記基板上に直接または該第２の拡散層と同一の導電型のウェルを介して形成し、前記第１および第２の拡散層に、それぞれ第１および第２の電極を設けた第１種の単位太陽電池と、
前記基板上に該基板と逆の導電型の半導体で基礎となるウェルを形成し、前記基板と同一の導電型の第３の拡散層を前記ウェル上に直接または該第３の拡散層と同一の導電型のウェルを介して形成するとともに、前記基礎となるウェル上に、前記基板と逆の導電型の第４の拡散層を形成し、前記第３および第４の拡散層に、それぞれ第３および第４の電極を設けた第２種の単位太陽電池とを備え、
前記第１種および第２種の単位太陽電池は、絶縁層を介さずに隣接させ、前記第１の電極と第４の電極との間を結線することによって直列に配列された
太陽電池。
【請求項２】
請求項１記載の太陽電池であって、
前記基板はｐ基板であり、
前記第１種の単位太陽電池は、
前記第１の拡散層が、前記基板上に形成されたｐ拡散層であり、
前記第１の電極が、該ｐ拡散層に設けられており、
前記第２の拡散層が、前記基板上に直接またはｎウェルを介して形成されたｎ拡散層であり、
前記第２の電極が、該ｎ拡散層に設けられた単位太陽電池であり、
前記第２種の単位太陽電池は、
前記基礎となるウェルが、前記基板上に形成されたｎウェルまたはディープｎウェルであり、
前記第３の拡散層が、前記基礎となるウェル上に直接またはｐウェルを介して形成されたｐ拡散層であり、
前記第３の電極が、該ｐ拡散層に設けられており、
前記第４の拡散層が、前記基礎となるウェル上に直接形成されたｎ拡散層であり、
前記第４の電極が、該ｎ拡散層に設けられた単位太陽電池であり、
前記太陽電池の正極側から、前記第２種の単位太陽電池、前記第１種の単位太陽電池の順に、絶縁層を介さずに直列に隣接させ、前記第１の電極と第４の電極との間を結線した
太陽電池。
【請求項３】
請求項１記載の太陽電池であって、
前記基板はｐ基板であり、
前記第１種の単位太陽電池は、
前記第１の拡散層が、前記基板上に形成されたｐ拡散層であり、
前記第１の電極が、該ｐ拡散層に設けられており、
前記第２の拡散層が、前記基板上にｎウェルを介して形成されたｎ拡散層であり、
前記第２の電極が、該ｎ拡散層に設けられ、
さらに、
前記ｎウェル上に前記第１の拡散層とは異なる付加拡散層としてのｐ拡散層が形成され、
前記付加拡散層には、付加電極が設けられた単位太陽電池であり、
前記第２種の単位太陽電池は、
前記基礎となるウェルが、前記基板上に形成されたｎウェルまたはディープｎウェルであり、
前記第３の拡散層が、前記基礎となるウェル上に直接またはｐウェルを介して形成されたｐ拡散層であり、
前記第３の電極が、該ｐ拡散層に設けられており、
前記第４の拡散層が、前記基礎となるウェル上に直接形成されたｎ拡散層であり、
前記第４の電極が、該ｎ拡散層に設けられた単位太陽電池であり、
前記太陽電池の正極側から、前記第２種の単位太陽電池、前記第１種の単位太陽電池の順に、絶縁層を介さずに直列に隣接させ、前記第１の電極と第４の電極との間を結線するとともに、前記第４の電極と前記付加電極とを結線した太陽電池。
【請求項４】
請求項１記載の太陽電池であって、
前記基板はｐ基板であり、
前記第１種の単位太陽電池は、
前記第１の拡散層が、前記基板上に形成されたｐ拡散層であり、
前記第１の電極が、該ｐ拡散層に設けられており、
前記第２の拡散層が、前記基板上にディープｎウェルを介して形成されたｎ拡散層であり、
前記第２の電極が、該ｎ拡散層に設けられた単位太陽電池であり、
前記第２種の単位太陽電池は、
前記基礎となるウェルが、前記基板上に形成されたｎウェルまたはディープｎウェルであり、
前記第３の拡散層が、前記基礎となるウェル上に直接またはｐウェルを介して形成されたｐ拡散層であり、
前記第３の電極が、該ｐ拡散層に設けられており、
前記第４の拡散層が、前記基礎となるウェル上に直接形成されたｎ拡散層であり、
前記第４の電極が、該ｎ拡散層に設けられた単位太陽電池であり、
前記太陽電池は、さらに、
前記第１種の単位太陽電池における前記ディープｎウェル上に形成されたｐウェルと、
前記ｐウェル上に形成された前記第１の拡散層とは異なる第５の拡散層としてのｐ拡散層と、
前記ｐウェル上に形成された前記第２の拡散層とは異なる第６の拡散層としてのｎ拡散層と、
前記第５および第６の拡散層にそれぞれ設けられた第５および第６の電極とを有する第３種の単位太陽電池を有し、
前記太陽電池の正極側から、前記第２種の単位太陽電池、前記第１種の単位太陽電池、第３種の単位太陽電池の順に、絶縁層を介さずに直列に隣接させ、前記第１の電極と第４の電極との間、および前記第２の電極と前記第５の電極との間を、それぞれ結線した太陽電池。
【請求項５】
太陽電池を備える集積回路であって、
請求項１〜４いずれか記載の太陽電池と、
前記太陽電池が形成される基板と同一の基板上に形成され、該太陽電池によって印加される電源電圧とともに、該電源電圧の中間に相当する中間電圧を利用可能な回路である中間電圧活用回路を備える集積回路。
【請求項６】
請求項５記載の集積回路であって、
前記中間電圧活用回路は、少なくとも一つのＭＯＳトランジスタを備える回路であり、
前記中間電圧は、前記ＭＯＳトランジスタに印加されるフォワードバイアスである集積回路。
【請求項７】
請求項５または６記載の集積回路であって、
前記中間電圧は、前記太陽電池の負極と前記基板との間の電圧に相当し、
前記中間電圧活用回路は、前記基板を介して前記中間電圧が印加されるよう構成されている集積回路。
【請求項８】
請求項７記載の集積回路であって、
前記太陽電池は、前記基板をｐ基板とし、該ｐ基板が正極および負極の中間の電位となるよう、前記第１種の単位太陽電池および第２種の単位太陽電池を１つずつ直列に接続しており、
前記中間電圧活用回路は、
前記ｐ基板上に形成された２つのｎ拡散層を備えるＮＭＯＳ回路と、
前記ｐ基板上に形成されたｎウェルと、該ｎウェル上に形成された２つのｐ拡散層を備えるＰＭＯＳ回路とを有し、
前記ｐ基板とｎウェルが等電位となるよう結線されているＣＭＯＳ回路である集積回路。
【請求項９】
請求項６または７記載の集積回路であって、
前記太陽電池は、前記基板をｐ基板とし、前記第１種、第２種および第３種の単位太陽電池を１つずつ直列に接続しており、
前記中間電圧活用回路は、
前記ｐ基板上に直接形成された２つのｎ拡散層、または前記ｐ基板上にディープｎウェルを形成し、該ディープｎウェル上にｐウェルを介して形成された２つのｎ拡散層を備えるＮＭＯＳ回路と、
前記ｐ基板上に形成されたｎウェルと、該ｎウェル上に形成された２つのｐ拡散層を備えるＰＭＯＳ回路とを有し、
前記ＰＭＯＳ回路のｎウェルは、前記太陽電池の正極から単位太陽電池一つ分だけ電位が低い第１の中間電位となるよう、前記太陽電池と接続されており、
前記ＮＭＯＳ回路は、前記ｎ拡散層が形成された前記ｐ基板または前記ｐウェルが、前記太陽電池の負極から単位太陽電池一つ分だけ電位が高い第２の中間電位となるよう、前記太陽電池と接続されているＣＭＯＳ回路である集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路上に形成される太陽電池、および該太陽電池を備える集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池はｐ形半導体とｎ形半導体とを接合したダイオードと同様の構造を有しており、ｐｎ接合近傍に光が入ることにより、光起電力効果によって、ｐ形半導体側が正極、ｎ形半導体側が負極の電池として機能するものである。
図１は従来技術としての太陽電池の構造例を示す説明図である。図１（ａ）は、ｐ基板ＰＡ２上に、ｐ拡散層ＰＡ１、ｎ拡散層ＮＡをそれぞれ直接形成した構造例である。この構造では、ｐ基板ＰＡ２とｎ拡散層ＮＡとの間にダイオードＤＡが形成されるため太陽電池として機能する。ｐ拡散層ＰＡ１に接続された電極ＥＬ１が正極となり、ｎ拡散層ＮＡに接続された電極ＥＬ２が負極となる。右側に回路図を示した。
図１（ｂ）は、ｐ基板ＰＢ２上に直接、ｐ拡散層ＰＢ１を形成し、ｎウェルＮＢ２を介してｎ拡散層ＮＢ１を形成した構造例である。この構造では、ｐ基板ＰＢ２とｎウェルＮＢ２との間にダイオードＤＢが形成されるため、電極ＥＬ１が正極、電極ＥＬ２が負極となる太陽電池として機能する。右側に回路図を示した。
図１（ｃ）は、ｐ基板ＰＣ２上にｎウェルＮＣ２を形成し、ｎウェルＮＣ２上にｐ拡散層ＰＣ１、ｎ拡散層ＮＣ１を形成した構造例である。この構造では、ｐ拡散層ＰＣ１とｎウェルＮＣ２との間に、ダイオードＤＣが形成されるため、電極ＥＬ１が正極、電極ＥＬ２が負極となる太陽電池として機能する。右側に回路図を示した。
太陽電池を利用した集積回路としては、特許文献１に示すように、基板の表面に集積回路を形成し、裏面、あるいは集積回路より上の表面に太陽電池を積層して形成する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−５１０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽電池は、発電原理に応じた物理的な制約により、電圧が０．３〜０．５Ｖ程度しか得られない。一般に集積回路には動作速度を確保するため、閾値電圧よりも高い電圧を印加することが望まれるが、太陽電池単体で得られる電圧では、十分な電圧を印加することができない。
太陽電池によって閾値電圧を超える十分な電圧を印加するためには、太陽電池を直列接続すればよい。高い電圧を得るため、従来は、個別に製造された太陽電池を外部配線によって直列に接続する方法がとられていた。単一の基板上に形成する方法としては、ＳＯＩ（Silicon
on Insulator）を用いることにより、それぞれの太陽電池を絶縁状態で形成した上で、直列に結線する方法がとられていた。
しかし、個別の太陽電池を外部配線で接続する方法では、製造工程が増え、製造コストがかかるという課題がある。また、太陽電池同士を絶縁した状態で配列する必要があるため、小型化にも制約が生じる。ＳＯＩを用いる方法では、ＳＯＩ自体のコストが高いという課題があるとともに、十分な発電効率が得られないことが知られている。特許文献１のように、集積回路が形成された基板の表面または裏面に太陽電池専用のｐ形半導体またはｎ形半導体の層を形成し、集積回路と太陽電池とを積層状態で形成する方法も可能ではあるが、やはり製造工程が増え、製造コストがかかるという課題を免れることはできない。
本発明は、かかる課題に鑑み、ｐ形半導体またはｎ形半導体の単一の基板上に直列接続された太陽電池を形成可能とする技術を提供し、該太陽電池と同一の基板上に集積回路を形成する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
最初に本明細書における用語について定義する。
本発明は、ｐｎ接合で構成される太陽電池を直列に接続した素子である。以下の説明では、便宜上、特に記さない限り、一つ一つのｐｎ接合で構成される太陽電池を単位太陽電池と称し、これらを直列に接続して構成される全体の素子を太陽電池と称するものとする。
また、単位太陽電池を構成するダイオードとは別に、太陽電池の発電に無関係または障害となるダイオードが形成されることがある。本明細書では、かかるダイオードを、それが機能するか否かに関わらず寄生ダイオードと称するものとする。
【０００６】
本発明の太陽電池は、
ｐ形半導体またはｎ形半導体の一方で構成された基板と、
前記基板と同一の導電型の第１の拡散層を前記基板上に形成するとともに、前記基板と逆の導電型の第２の拡散層を該前記基板上に直接または該第２の拡散層と同一の導電型のウェルを介して形成し、前記第１および第２の拡散層に、それぞれ第１および第２の電極を設けた第１種の単位太陽電池と、
前記基板上に該基板と逆の導電型の半導体で基礎となるウェルを形成し、前記基板と同一の導電型の第３の拡散層を前記ウェル上に直接または該第３の拡散層と同一の導電型のウェルを介して形成するとともに、前記基礎となるウェル上に、前記基板と逆の導電型の第４の拡散層を形成し、前記第３および第４の拡散層に、それぞれ第３および第４の電極を設けた第２種の単位太陽電池とを備え、
前記第１種および第２種の単位太陽電池は、絶縁層を介さずに隣接させ、前記第１の電極と第４の電極との間を結線することによって直列に配列され
た構成を有している。
ｐ基板上に単位太陽電池を形成する場合を例にとって説明すれば、図１（ａ）、図１（ｂ）に示した構成が第１種の単位太陽電池に相当し、図１（ｃ）に示した構成が第２種の太陽電池に相当する。もっとも、第１種および第２種の太陽電池が、図１に示した構成に限定される訳ではなく、この他にも種々の構成が可能である。
【０００７】
本発明によれば、上述した第１種および第２種の単位太陽電池を混在させることにより、単一の基板上にこれらを直列に形成することができる。本発明の効果を説明するために、まず同一の基板上では、同種の単位太陽電池を直列に接続することができないことを示す。
図２は、第１種の単位太陽電池を直列接続した例を示す説明図である。
図２（ａ）には、個別の基板に形成された第１種の単位太陽電池を直列接続した状態を示した。各単位太陽電池は、ｐ基板Ｐ２２、Ｐ２４の上に、上記第１の拡散層に相当するｐ拡散層Ｐ２１、Ｐ２３が直接形成され、第１の電極に相当する電極ＥＬ１、ＥＬ３が設けられている。また、ｐ基板Ｐ２２、Ｐ２４の上に、上記第２の拡散層に相当するｎ拡散層Ｎ２１、Ｎ２２が直接形成されており、第２の電極に相当する電極ＥＬ３、ＥＬ２が設けられている。ｎ拡散層Ｎ２１、Ｎ２２は、ｎウェルを介して形成してもよい。それぞれの単位太陽電池では、ｎ拡散層Ｎ２１、Ｎ２２と、ｐ基板Ｐ２２、Ｐ２４との間で、ダイオードＤ２１、Ｄ２２が形成されるから、これらが単位太陽電池として機能する。ｎ拡散層Ｎ２１と、Ｐ拡散層Ｐ２３とを電極ＥＬ３で結線することによって両者を直列に接続することができる。図２（ａ）に対応する回路図を図２（ｂ）に示した。
図２（ｃ）には、図２（ａ）に示した２個の単位太陽電池を単純に同一のｐ基板上に形成した状態を示した。この構成では、単一のｐ基板Ｐ２２Ａに、第１の拡散層に相当するｐ拡散層Ｐ２１Ａ、Ｐ２３Ａと、第２の拡散層に相当するｎ拡散層Ｎ２１Ａ、Ｎ２２Ａが形成され、電極ＥＬ１〜ＥＬ３が設けられる。ｎ拡散層Ｎ２１Ａ、Ｎ２２Ａとｐ基板との間で、それぞれダイオードＤ２１Ａ、Ｄ２２Ａが形成されるため、これらが単位太陽電池として機能する。
しかし、図２（ｃ）の構成では、全てがｐ基板上に構成されているため、ｐ基板を通じて、２個の単位太陽電池がショートした状態となる。図２（ｃ）に対応する回路図を図２（ｄ）に示した。
従って、第１種の単位太陽電池同士を共通の基板上で直列に接続することはできない。図２では、ｐ基板の例を示したが、ｎ基板上に第１種の太陽電池を構成しても同じ結果となる。
【０００８】
図３は、第２種の単位太陽電池を直列接続した例を示す説明図である。
図３（ａ）には、個別の基板に形成された第２種の単位太陽電池を直列接続した状態を示した。各単位太陽電池は、ｐ基板Ｐ３２、Ｐ３４の上に形成されたｎウェルＮ３２、Ｎ３４上に上記第３の拡散層に相当するｐ拡散層Ｐ３１、Ｐ３３が直接形成され、第３の電極に相当する電極ＥＬ１、ＥＬ３が設けられている。また、ｎウェルＮ３２、Ｎ３４上に、上記第４の拡散層に相当するｎ拡散層Ｎ３１、Ｎ３３が直接形成されており、第４の電極に相当する電極ＥＬ３、ＥＬ２が設けられている。ｎウェルをディープｎウェルとした上で、ｐウェルを介してｐ拡散層Ｐ３１、Ｐ３３を形成してもよい。それぞれの単位太陽電池では、ｎウェルＮ３２、Ｎ３４と、ｐ拡散層Ｐ３１、Ｐ３３との間で、ダイオードＤ３１、Ｄ３２が形成されるから、これらが単位太陽電池として機能する。ｎ拡散層Ｎ３１と、Ｐ拡散層Ｐ３３とを電極ＥＬ３で結線することによって両者を直列に接続することができる。図３（ａ）に対応する回路図を図３（ｂ）に示した。
なお、各単位太陽電池において、ｎウェルＮ３２、Ｎ３４とｐ基板Ｐ３２、Ｐ３４との間でも寄生ダイオードが形成されるが、ｐ基板Ｐ３２，Ｐ３４がどこにも導通していないことから、これらの寄生ダイオードは機能し得ないため、図３（ｂ）の回路図では図示を省略した。
図３（ｃ）には、図３（ａ）に示した２個の単位太陽電池を単純に同一のｐ基板上に形成した状態を示した。この構成では、単一のｐ基板Ｐ３４Ａに形成された２つのｎウェルＮ３２Ａ、Ｎ３４Ａ上に、上記第３の拡散層に相当するｐ拡散層Ｐ３１Ａ、Ｐ３３Ａと、上記第４の拡散層に相当するｎ拡散層Ｎ３１Ａ、Ｎ３３Ａが形成され、電極ＥＬ１〜ＥＬ３が設けられる。ｎウェルＮ３２Ａ、Ｎ３４Ａとｐ拡散層Ｐ３１Ａ、Ｐ３３Ａとの間で、それぞれダイオードＤ３１Ａ、Ｄ３２Ａが形成されるため、これらが単位太陽電池として機能する。また、ｎウェルＮ３２Ａ、Ｎ３４Ａとｐ基板Ｐ３４Ａとの間でも寄生ダイオードとしてのダイオードＤ３３Ａ、Ｄ３４Ａが形成され、両者はｐ基板Ｐ３４Ａを介して接続された状態となる。図３（ｃ）に対応する回路を図３（ｄ）に示した。ｐ基板Ｐ３４Ａを介して短絡されたダイオードＤ３３Ａ、Ｄ３４Ａも単位太陽電池と同様に発電機能を有しているから、これらのダイオードＤ３３Ａ、Ｄ３４Ａは、単位太陽電池に相当するダイオードＤ３２Ａの両端を等電位にするように作用し、結果としてダイオードＤ３２Ａの発電を阻害する。
従って、第２種の単位太陽電池同士を共通の基板上で直列に接続することはできない。図３では、ｐ基板の例を示したが、ｎ基板上に第２種の太陽電池を構成しても同じ結果となる。
【０００９】
これに対し、本発明では、第１種および第２種の単位太陽電池を、絶縁層を介さずに隣接させることによって両者を混在させて直列に接続する。太陽電池の正極に近い側から第１種の単位太陽電池、第２種の太陽電池の順に配置する場合と、太陽電池の正極に近い側から第２種の単位太陽電池、第１種の太陽電池の順に配置する場合とが考えられるが、いずれの場合でも、第４の電極（第２種の単位太陽電池の基礎となるウェル側の電極）と第１の電極（第１種の単位太陽電池の基板側の電極）との間を結線すればよい。
このように結線すると、第１種および第２種の単位太陽電池で構成される太陽電池において、正極に近い側にｎ形半導体、負極に近い側にｐ形半導体が接する部分、すなわち寄生ダイオードに相当するｐｎ接合の少なくとも一部が短絡されることになる。従って、寄生ダイオードが単位太陽電池の発電を阻害することを抑制でき、単一の基板上に単位太陽電池が直列接続された太陽電池を実現することができる。
また、本発明では、単一の基板上に複数の単位太陽電池を形成できるため、通常の半導体集積回路の製造工程を利用でき、太陽電池の製造コストを抑制することができる。
なお、本発明は、第１種および第２種の単位太陽電池を混在させることを要件とするものではあるが、両者を１個ずつ用いるものに限定はされない。
【００１０】
本発明の太陽電池において、基板をｐ基板とした場合の第１の構成例として、
前記第１種の単位太陽電池は、
前記第１の拡散層が、前記基板上に形成されたｐ拡散層であり、
前記第１の電極が、該ｐ拡散層に設けられており、
前記第２の拡散層が、前記基板上に直接またはｎウェルを介して形成されたｎ拡散層であり、
前記第２の電極が、該ｎ拡散層に設けられた単位太陽電池であり、
前記第２種の単位太陽電池は、
前記基礎となるウェルが、前記基板上に形成されたｎウェルまたはディープｎウェルであり、
前記第３の拡散層が、前記基礎となるウェル上に直接またはｐウェルを介して形成されたｐ拡散層であり、
前記第３の電極が、該ｐ拡散層に設けられており、
前記第４の拡散層が、前記基礎となるウェル上に直接形成されたｎ拡散層であり、
前記第４の電極が、該ｎ拡散層に設けられた単位太陽電池であり、
前記太陽電池の正極側から、前記第２種の単位太陽電池、前記第１種の単位太陽電池の順に、絶縁層を介さずに直列に隣接させ、前記第１の電極と第４の電極との間を結線した構成としてもよい。
ｐ基板上に形成する場合には、かかる配置および結線とすることにより、ｎウェル（第２種の単位太陽電池）とｐ基板との間に生じる寄生ダイオードを短絡させ無効化することができる。
【００１１】
基板をｐ基板とした場合の第２の構成例として、
前記第１種の単位太陽電池は、
前記第１の拡散層が、前記基板上に形成されたｐ拡散層であり、
前記第１の電極が、該ｐ拡散層に設けられており、
前記第２の拡散層が、前記基板上にｎウェルを介して形成されたｎ拡散層であり、
前記第２の電極が、該ｎ拡散層に設けられ、
さらに、
前記ｎウェル上に前記第１の拡散層とは異なる付加拡散層としてのｐ拡散層が形成され、
前記付加拡散層には、付加電極が設けられた単位太陽電池であり、
前記第２種の単位太陽電池は、
前記基礎となるウェルが、前記基板上に形成されたｎウェルまたはディープｎウェルであり、
前記第３の拡散層が、前記基礎となるウェル上に直接またはｐウェルを介して形成されたｐ拡散層であり、
前記第３の電極が、該ｐ拡散層に設けられており、
前記第４の拡散層が、前記基礎となるウェル上に直接形成されたｎ拡散層であり、
前記第４の電極が、該ｎ拡散層に設けられた単位太陽電池であり、
前記太陽電池の正極側から、前記第２種の単位太陽電池、前記第１種の単位太陽電池の順に、絶縁層を介さずに直列に隣接させ、前記第１の電極と第４の電極との間を結線するとともに、前記第４の電極と前記付加電極とを結線した構成としてもよい。
【００１２】
上記の構成によれば、第１種の単位太陽電池に、さらに付加拡散層を設けることによって、新たに付加的な単位太陽電池を構成することができる。この付加的な単位太陽電池の負極は、第２の拡散層としてのｎ拡散層（第１種の単位太陽電池の負極）と共通であるから、第１種の単位太陽電池と並列に接続された状態となる。従って、上述の単位太陽電池によれば、第１種の単位太陽電池と付加的な単位太陽電池とを並列接続した上で、第２種の単位太陽電池を直列に接続した構成を実現することができる。
【００１３】
基板をｐ基板とした場合の第３の構成例として、
前記第１種の単位太陽電池は、
前記第１の拡散層が、前記基板上に形成されたｐ拡散層であり、
前記第１の電極が、該ｐ拡散層に設けられており、
前記第２の拡散層が、前記基板上にディープｎウェルを介して形成されたｎ拡散層であり、
前記第２の電極が、該ｎ拡散層に設けられた単位太陽電池であり、
前記第２種の単位太陽電池は、
前記基礎となるウェルが、前記基板上に形成されたｎウェルまたはディープｎウェルであり、
前記第３の拡散層が、前記基礎となるウェル上に直接またはｐウェルを介して形成されたｐ拡散層であり、
前記第３の電極が、該ｐ拡散層に設けられており、
前記第４の拡散層が、前記基礎となるウェル上に直接形成されたｎ拡散層であり、
前記第４の電極が、該ｎ拡散層に設けられた単位太陽電池であり、
前記太陽電池は、さらに、
前記第１種の単位太陽電池における前記ディープｎウェル上に形成されたｐウェルと、
前記ｐウェル上に形成された前記第１の拡散層とは異なる第５の拡散層としてのｐ拡散層と、
前記ｐウェル上に形成された前記第２の拡散層とは異なる第６の拡散層としてのｎ拡散層と、
前記第５および第６の拡散層にそれぞれ設けられた第５および第６の電極とを有する第３種の単位太陽電池を有し、
前記太陽電池の正極側から、前記第２種の単位太陽電池、前記第１種の単位太陽電池、第３種の単位太陽電池の順に、絶縁層を介さずに直列に隣接させ、前記第１の電極と第４の電極との間、および前記第２の電極と前記第５の電極との間を、それぞれ結線した構成としてもよい。
【００１４】
上記構成によれば、第４の電極（第２種の単位太陽電池の正極）と第１の電極（第１種の単位太陽電池の負極）との間の結線は、第２種、第１種の単位太陽電池間に生じる寄生ダイオードを無効化できる。また、第２の電極（第１種の単位太陽電池の負極）と第５の電極（第３種の単位太陽電池の正極）との間の結線は、第１種、第３種の単位太陽電池間に生じる寄生ダイオードを無効化できる。この結果、第２種、第１種、第３種の単位太陽電池を直列に接続した太陽電池を実現することができる。
また、上記構成では、第２の拡散層（第１種の単位太陽電池の負極）を、ディープｎウェルを介して形成することによって、ディープｎウェルを第３種の単位太陽電池と共通化することができ、構造の簡素化を図ることもできる。
さらに、第１種〜第３種の単位太陽電池の数を増やし、４個以上の単位太陽電池の直列接続を実現することも可能である。  
【００１５】
本発明は、太陽電池単体としての構成だけでなく、次に示すように、太陽電池を備える集積回路として構成することもできる。
上述した本発明の各太陽電池には、種々の回路を接続可能であるが、
前記太陽電池が形成される基板と同一の基板上に形成され、該太陽電池によって印加される電源電圧とともに、該電源電圧の中間に相当する中間電圧を利用可能な回路である中間電圧活用回路を接続することが好ましい。
本発明の太陽電池は、単位太陽電池を直列接続して構成されているため、太陽電池全体として電源電圧を印加する他、各単位太陽電池間から中間電圧を印加することが可能である。従って、これらの中間電圧を利用可能な回路を接続することによって、本発明における太陽電池の特性を活かした回路構成を実現することができる。
【００１６】
上述の集積回路において、
前記中間電圧活用回路は、少なくとも一つのＭＯＳトランジスタを備える回路であり、
前記中間電圧は、前記ＭＯＳトランジスタに印加されるフォワードバイアスとすることができる。フォワードバイアスとは、ＭＯＳトランジスタの基板とソースとの間に順方向の電圧を印加することを言う。
かかる回路によれば、新たにフォワードバイアス用の電圧を生成するまでなく、太陽電池で発生する中間電圧を活用することができる。また、各単位太陽電池は、比較的安定した電圧で発電可能であるから、安定した中間電圧を印加可能であり、フォワードバイアスによる動作速度の向上効果を安定的に得ることが可能となる。
中間電圧活用回路はフォワードバイアス回路の他、ＳＲＡＭの読み出し回路、電磁誘導結合通信における受信回路などとすることもできる。
【００１７】
また、本発明の集積回路において、
前記中間電圧は、前記太陽電池の負極と前記基板との間の電圧に相当する場合には、
前記中間電圧活用回路は、前記基板を介して前記中間電圧が印加されるよう構成してもよい。
こうすることによって、太陽電池と共通の基板上に中間電圧活用回路を形成するだけで、中間電圧を印加することができ、簡易な構造で集積回路を実現できる。
【００１８】
本発明の集積回路において、単位太陽電池を２つ用いる場合には、
前記太陽電池は、前記基板をｐ基板とし、該ｐ基板が正極および負極の中間の電位となるよう、前記第１種の単位太陽電池および第２種の単位太陽電池を１つずつ直列に接続しており、
前記中間電圧活用回路は、
前記ｐ基板上に形成された２つのｎ拡散層を備えるＮＭＯＳ回路と、
前記ｐ基板上に形成されたｎウェルと、該ｎウェル上に形成された２つのｐ拡散層を備えるＰＭＯＳ回路とを有し、
前記ｐ基板とｎウェルが等電位となるよう結線されているＣＭＯＳ回路であるものとすることができる。
【００１９】
こうすれば、基板が中間電位となるように太陽電池が構成されており、基板を介してＮＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路のそれぞれにフォワードバイアスをかけることができる。従って、非常に簡易な構造で、フォワードバイアスによる効果を安定的に得られる回路を実現することができる。
上記構成における単位太陽電池としては、例えば、先に本発明の太陽電池として例示した第１〜第３の構成を適用することが可能である。
もっとも、上記構成は、単位太陽電池を３つ以上用いる場合を排除するものではない。３つ以上の単位太陽電池を用いる場合においても、その一部において上記構成を含むことは可能である。
【００２０】
本発明の集積回路において、単位太陽電池を３つ用いる構成として、
前記太陽電池は、前記基板をｐ基板とし、前記第１種、第２種および第３種の単位太陽電池を１つずつ直列に接続しており、
前記中間電圧活用回路は、
前記ｐ基板上に直接形成された２つのｎ拡散層、または前記ｐ基板上にディープｎウェルを形成し、該ディープｎウェル上にｐウェルを介して形成された２つのｎ拡散層を備えるＮＭＯＳ回路と、
前記ｐ基板上に形成されたｎウェルと、該ｎウェル上に形成された２つのｐ拡散層を備えるＰＭＯＳ回路とを有し、
前記ＰＭＯＳ回路のｎウェルは、前記太陽電池の正極から単位太陽電池一つ分だけ電位が低い第１の中間電位となるよう、前記太陽電池と接続されており、
前記ＮＭＯＳ回路は、前記ｎ拡散層が形成された前記ｐ基板または前記ｐウェルが、前記太陽電池の負極から単位太陽電池一つ分だけ電位が高い第２の中間電位となるよう、前記太陽電池と接続されているＣＭＯＳ回路とすることもできる。
【００２１】
単位太陽電池を３個直列にした場合には、電源電圧の他、上述した第１、第２の中間電位による２種類の電圧を印加することができる。上記回路構成によれば、これらの第１の中間電位を利用してＰＭＯＳ回路にフォワードバイアスをかけ、第２の中間電位を利用してＮＭＯＳ回路にフォワードバイアスをかけることができる。一般に、フォワードバイアスは、ソース、基板間に大電流が流れない程度の低電圧に抑えることが要求されるため、単位太陽電池１個分程度の電圧を利用することが好ましい。上記第１の中間電位は正極から単位太陽電池一つ分だけ低い電位となっており、第２の中間電位は負極から単位太陽電池一つ分だけ高い電位となっているため、これらの中間電位を利用することにより、ＰＭＯＳ回路、ＮＭＯＳ回路に、それぞれ適切なフォワードバイアスをかけることが可能となる。
上記構成における単位太陽電池としては、例えば、先に本発明の太陽電池として例示した第４の構成を適用することが可能である。
単位太陽電池を３個直列にした場合、第１の中間電位、第２の中間電位は基板またはウェルに得られるため、いずれか一方または双方のフォワードバイアスを、基板またはウェルを介してかける回路構成とすることも可能である。
上記構成は、単位太陽電池を４つ以上用いる場合を排除するものではない。４つ以上の単位太陽電池を用いる場合においても、その一部において上記構成を含むことは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来技術としての太陽電池の構造例を示す説明図である。
【図２】第１種の単位太陽電池を直列接続した例を示す説明図である。
【図３】第２種の単位太陽電池を直列接続した例を示す説明図である。
【図４】構成例１としての太陽電池の構造を示す説明図である。
【図５】構成例２としての太陽電池の構造を示す説明図である。
【図６】構成例３としての太陽電池の構造を示す説明図である。
【図７】構成例４としての太陽電池の構造を示す説明図である。
【図８】実施例２における集積回路の概略構造を示す説明図である。
【図９】回路例１としての集積回路の構造を示す説明図である。
【図１０】回路例２としての集積回路の構造を示す説明図である。
【図１１】集積回路の動作速度の比較結果を示す説明図である。
【図１２】集積回路の変形例を示す説明図である。
【図１３】構成例３としての太陽電池の変形例を示す説明図である。
【図１４】太陽電池の平面配置例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２３】
以下では、まず実施例１として、集積回路上に形成される太陽電池を例示する。
［構成例１］
図４は、構成例１としての太陽電池の構造を示す説明図である。構成例１の太陽電池は、単一のｐ基板１０３の上に、正極側から第２種の単位太陽電池１００、第１種の単位太陽電池２００の順に、２つの単位太陽電池を直列接続した構造をなしている。図４（ａ）は断面の構造を示し、図４（ｂ）は構成例１の太陽電池の回路図を示している。
【００２４】
図４（ａ）に基づき、構成例１としての太陽電池の構造を説明する。第２種の単位太陽電池１００は、ｐ基板１０３の上に、ｎウェル１０５が形成されている。ｎウェル１０５の上には、第３の拡散層に相当するｐ拡散層１０４、および第４の拡散層に相当するｎ拡散層１０６が形成されている。ｐ拡散層１０４には第３の電極（正極）に相当する電極１０１が設けられ、ｎ拡散層１０６には第４の電極（負極）に相当する電極１０２が設けられている。ｐ拡散層１０４とｎウェル１０５との間にダイオード１０７が形成されるから、これが単位太陽電池として機能する。
【００２５】
第１種の単位太陽電池２００の構造を説明する。第１種の単位太陽電池２００は、ｐ基板１０３の上に、第１の拡散層に相当するｐ拡散層２０２、および第２の拡散層に相当するｎ拡散層２０３が形成されている。ｐ拡散層２０２には第１の電極（正極）に相当する電極１０２が設けられ、ｎ拡散層２０３には第２の電極（負極）に相当する電極２０１が設けられている。ｐ基板１０３とｎ拡散層２０３との間にダイオード２０４が形成されるから、これが単位太陽電池として機能する。
【００２６】
構成例１の太陽電池は、第２種の単位太陽電池１００、第１種の単位太陽電池２００を共通のｐ基板１０３上に形成することによって、両者を絶縁層を介さずに隣接した構造となっている。第２種の単位太陽電池１００のｎ拡散層１０６と、第１種の単位太陽電池２００のｐ拡散層２０２は、電極１０２によって結線されている。かかる構造では、ｐ基板１０３とｎウェル１０５との間に、寄生ダイオード１０８が発生するが、電極１０２は寄生ダイオード１０８の両端を短絡し、無効化する機能も果たしている。
【００２７】
図４（ｂ）に構成例１の太陽電池の回路図を示す。第２種の単位太陽電池１００に形成されるダイオード１０７と、第１種の単位太陽電池２００に形成されるダイオード２０４とが直列に接続され、両者の中間に、寄生ダイオード１０８がその両端を電極１０２によって短絡した状態で存在する。
以上で説明した構成例１の太陽電池によれば、２個の単位太陽電池分の電圧を発電することができる。
【００２８】
［構成例２］
図５は、構成例２としての太陽電池の構造を示す説明図である。構成例２の太陽電池は、単一のｐ基板１１３の上に、正極側から第２種の単位太陽電池１１０、第１種の単位太陽電池２１０の順に、２つの単位太陽電池を直列接続した構造をなしている。図５（ａ）は断面の構造を示し、図５（ｂ）は構成例２の太陽電池の回路図を示している。
【００２９】
図５（ａ）に基づき、構成例２の太陽電池の構造を説明する。第２種の単位太陽電池１１０は、構成例１の単位太陽電池１００と同様であり、ｐ基板１１３、ｎウェル１１５、ｐ拡散層１１４、ｎ拡散層１１６、電極１１１、電極１１２で構成されている。ｐ拡散層１１４とｎウェル１１５との間にダイオード１１７が形成されるから、これが単位太陽電池として機能する。
【００３０】
第１種の単位太陽電池２１０の構造を説明する。第１種の単位太陽電池２１０は、ｐ基板１１３の上に、第１の拡散層に相当するｐ拡散層２１２が直接形成されている。またｐ基板１１３の上にｎウェル２１３を介して第２の拡散層に相当するｎ拡散層２１４が形成されている。ｐ拡散層２１２には第１の電極（正極）に相当する電極１１２が設けられ、ｎ拡散層２１４には第２の電極（負極）に相当する電極２１１が設けられている。ｐ基板１１３とｎウェル２１３との間にダイオード２１５が形成されるから、これが単位太陽電池として機能する。
【００３１】
構成例２の太陽電池は、第２種の単位太陽電池１１０、第１種の単位太陽電池２１０を共通のｐ基板１１３上に形成することによって、両者を絶縁層を介さずに隣接した構造となっている。第２種の単位太陽電池１１０のｎ拡散層１１６と、第１種の単位太陽電池２１０のｐ拡散層２１２は、電極１１２によって結線されている。かかる構造では、ｐ基板１１３とｎウェル１１５との間に、寄生ダイオード１１８が発生するが、電極１１２は寄生ダイオード１１８の両端を短絡し、無効化する機能も果たしている。
【００３２】
図５（ｂ）に構成例２の太陽電池の回路図を示す。第２種の単位太陽電池１１０に形成されるダイオード１１７と、第１種の単位太陽電池２１０に形成されるダイオード２１５とが直列に接続され、両者の中間に、寄生ダイオード１１８がその両端を電極１１２によって短絡した状態で存在する。
以上で説明した構成例２の太陽電池によれば、２個の単位太陽電池分の電圧を発電することができる。
【００３３】
［構成例３］
図６は、構成例３としての太陽電池の構造を示す説明図である。構成例３の太陽電池は、単一のｐ基板１２３の上に、正極側から第２種の単位太陽電池１２０、第１種の単位太陽電池２２０の順に、２つの単位太陽電池を直列接続するとともに、第１種の単位太陽電池２２０に付加的な単位太陽電池３２０を並列に接続した構造をなしている。図６（ａ）は断面の構造を示し、図６（ｂ）は構成例３の太陽電池の回路図を示している。
【００３４】
図６（ａ）に基づき、構成例３の太陽電池の構造を説明する。第２種の単位太陽電池１２０は、構成例１の単位太陽電池１００と同様であり、ｐ基板１２３、ｎウェル１２５、ｐ拡散層１２４、ｎ拡散層１２６、電極１２１、電極１２２で構成されている。ｐ拡散層１２４とｎウェル１２５との間にダイオード１２７が形成されるから、これが単位太陽電池として機能する。
【００３５】
第１種の単位太陽電池２２０の構造を説明する。第１種の単位太陽電池２２０は、ｐ基板１２３の上に、第１の拡散層に相当するｐ拡散層２２２が直接形成されている。またｐ基板１２３の上にｎウェル２２３を介して第２の拡散層に相当するｎ拡散層２２４が形成されている。ｐ拡散層２２２には第１の電極（正極）に相当する電極１２２が設けられ、ｎ拡散層２２４には第２の電極（負極）に相当する電極２２１が設けられている。ｐ基板１２３とｎウェル２２３との間にダイオード２２５が形成されるから、これが単位太陽電池として機能する。
【００３６】
付加的な単位太陽電池３２０の構造を説明する。付加的な単位太陽電池３２０は、ｎウェル２２３上に形成されている。ｎウェル２２３上には付加拡散層としてのｐ拡散層３２１が形成されている。ｐ拡散層３２１には、付加電極としての電極１２２が形成されている。付加的な単位太陽電池３２０を構成するｎウェル２２３およびｎ拡散層２２４は、第１種の単位太陽電池２２０と共通である。ｐ拡散層３２１とｎウェル２２３との間にダイオード３２２が形成されるから、これが単位太陽電池として機能する。
【００３７】
構成例３の太陽電池は、第２種の単位太陽電池１２０、第１種の単位太陽電池２２０を共通のｐ基板１２３上に形成することによって、両者を絶縁層を介さずに隣接した構造となっている。第２種の単位太陽電池１２０のｎ拡散層１２６と、第１種の単位太陽電池２２０のｐ拡散層２２２は、電極１２２によって結線されている。かかる構造では、ｐ基板１２３とｎウェル１２５との間に、寄生ダイオード１２８が発生するが、電極１２２は寄生ダイオード１２８の両端を短絡し、無効化する機能も果たしている。構成例３の太陽電池では、さらに、上述した付加的な単位太陽電池３２０が形成されている。付加的な単位太陽電池３２０のｐ拡散層３２１は、第２種の単位太陽電池１２０のｎ拡散層１２６および第１種の単位太陽電池２２０のｐ拡散層２２２と電極１２２によって接続されているが、付加的な単位太陽電池３２０との関係では、この電極１２２は、寄生ダイオードを無効化する役割は果たさない。付加的な単位太陽電池３２０には寄生ダイオードは発生しないからである。
【００３８】
図６（ｂ）に構成例３の太陽電池の回路図を示す。第２種の単位太陽電池１２０に形成されるダイオード１２７と、第１種の単位太陽電池２２０に形成されるダイオード２２５とが直列に接続され、両者の中間に、寄生ダイオード１２８がその両端を電極１２２によって短絡した状態で存在する。さらに、ダイオード２２５には、付加的な単位太陽電池３２０に形成されるダイオード３２２が並列に接続されている。
以上で説明した構成例２の太陽電池によれば、２個の単位太陽電池分の電圧を発電することができる。また、付加的な単位太陽電池３２０が設けられていることによって、電流を増大させることも可能である。
【００３９】
［構成例４］
図７は、構成例４としての太陽電池の構造を示す説明図である。構成例４の太陽電池は、単一のｐ基板１３３の上に、正極側から第２種の単位太陽電池１３０、第１種の単位太陽電池２３０、第３種の単位太陽電池３３０の順に、３つの単位太陽電池を直列接続した構造をなしている。図７（ａ）は断面の構造を示し、図７（ｂ）は構成例４の太陽電池の回路図を示している。
【００４０】
図７（ａ）に基づき、構成例４の太陽電池の構造を説明する。第２種の単位太陽電池１３０は、構成例１の単位太陽電池１００と同様であり、ｐ基板１３３、ｎウェル１３５、ｐ拡散層１３４、ｎ拡散層１３６、電極１３１、電極１３２で構成されている。ｐ拡散層１３４とｎウェル１３５との間にダイオード１３７が形成されるから、これが単位太陽電池として機能する。
【００４１】
第１種の単位太陽電池２３０の構造を説明する。第１種の単位太陽電池２３０は、構成例２における第１種の単位太陽電池２１０においてｎウェル２１３をディープｎウェル２３３に置換した構成に相当し、ｐ基板１３３、ディープｎウェル２３３、ｐ拡散層２３２、ｎ拡散層２３４、電極１３２，２３１で構成されている。ｐ基板１３３とディープｎウェル２３３との間にダイオード２３５が形成されるから、これが単位太陽電池として機能する。
【００４２】
第３種の単位太陽電池３３０の構造を説明する。第３種の単位太陽電池３３０は、ディープｎウェル２３３上に形成されている。ディープｎウェル２３３上にはｐウェル３３２が形成され、その上には第５の拡散層としてのｐ拡散層３３３が形成されている。ｐ拡散層３３３には、第５の電極としての電極２３１が形成されている。また、ｐウェル３３２には、第６の拡散層としてのｎ拡散層３３４が形成されている。ｎ拡散層３３４には、第６の電極としての電極３３１が形成されている。第３種の単位太陽電池３３０を構成するディープｎウェル２３３は、第１種の単位太陽電池２３０と共通である。ｐウェル３３２とｎ拡散層３３４との間にダイオード３３５が形成されるから、これが単位太陽電池として機能する。
【００４３】
構成例４の太陽電池は、第２種の単位太陽電池１３０、第１種の単位太陽電池２３０、第３種の単位太陽電池３３０を共通のｐ基板１３３上に形成することによって、三者を絶縁層を介さずに隣接した構造となっている。第２種の単位太陽電池１３０のｎ拡散層１３６と、第１種の単位太陽電池２３０のｐ拡散層２３２は、電極１３２によって結線されている。かかる構造では、ｐ基板１３３とｎウェル１３５との間に、寄生ダイオード１３８が発生するが、電極１３２は寄生ダイオード１３８の両端を短絡し、無効化する機能も果たしている。また、第１種の単位太陽電池２３０のｎ拡散層２３４と、第３種の単位太陽電池３３０のｐ拡散層３３３は、電極２３１によって結線されている。かかる構造では、ｐウェル３３２とディープｎウェル２３３との間に、寄生ダイオード２３６が発生するが、電極２３１は寄生ダイオード２３６の両端を短絡し、無効化する機能も果たしている。
【００４４】
図７（ｂ）に構成例４の太陽電池の回路図を示す。第２種の単位太陽電池１３０に形成されるダイオード１３７、第１種の単位太陽電池２３０に形成されるダイオード２３５、第３種の単位太陽電池３３０に形成されるダイオード３３５が直列に接続され、三者の中間に、寄生ダイオード１３８、２３６がその両端を電極１３２、２３１によって短絡した状態で存在する。
以上で説明した構成例４の太陽電池によれば、３個の単位太陽電池分の電圧を発電することができる。
【００４５】
以上で説明した構成例１〜４の各太陽電池によれば、それぞれ単位太陽電池２個または３個分の電圧を発電することができる。また、構成例１〜４は、それぞれ単一の基板上に複数の単位太陽電池を形成できるため、通常の半導体集積回路の製造工程を利用でき、太陽電池の製造コストを抑制することができる。
【実施例２】
【００４６】
次に、第２実施例として太陽電池を用いた集積回路を例示する。実施例１で示した構成例１〜４の太陽電池が形成された基板上に、種々の回路を同時に形成することにより、外部電源を要さず独立に稼働する集積回路を実現することができる。かかる回路としては、例えば、論理ゲート、フリップフロップやラッチ、ＲＡＭ、マスクＲＯＭ、不揮発性メモリ、昇圧回路、クロック発振回路、センサ、波形整形回路、Ａ／Ｄ変換回路、送信回路、受信回路、蓄電用キャパシタなどが考えられる。
例えば、温度センサと送信回路、受信回路を搭載した集積回路とすれば、これらのチップを散布しておくだけで、種々の地点の温度を計測可能なシステムを構成することが可能となる。このように、外部電源不要で独立稼働可能な集積回路は、その回路構成に応じて、幅広い活用方法が考えられる。
なお、集積回路上の素子に光が当たると素子特性が変化して所望の動作をしなくなることがあるので、太陽電池と集積回路を同一チップ上に形成する場合には、太陽電池以外の素子に光が当たるのを阻止することが好ましい。これを実現する方法としては、例えば、集積回路のメタル配線層や、集積回路を実装する場合の封止材などを用いて太陽電池以外の素子に光が当たることを抑制しつつ、太陽電池部分だけに光が当たるような構造とすることが考えられる。
以下では、こうした回路構成のうち、本実施例における太陽電池の特性を活かすことができる回路を例示する。
【００４７】
図８は、実施例２における集積回路の概略構造を示す説明図である。以下で示す例では、太陽電池によって印加される電源電圧とともに、電源電圧の中間に相当する中間電圧を利用可能な回路（以下、中間電圧活用回路と呼ぶこともある）を搭載した例を示す。
図８（ａ）は２個の単位太陽電池１００、２００（実施例１の構成例１に相当）を直列に接続した回路に、中間電圧活用回路５００を接続した例を示す。光Ｌが太陽電池に当たると、中間電圧活用回路５００には、太陽電池の正極電位ＶＤＤ、負極電位ＶＳＳに応じた電源電圧が印加される。また、図のように単位太陽電池１００、２００を直列に接続した構成では、これらの単位太陽電池１００、２００の接続部分からは、電源電圧のほぼ半分に相当する中間電圧ＶＢを中間電圧活用回路５００に印加することができる。
ここでは、実施例の構成例１に相当する太陽電池を例にとって説明したが、構成例２，３を用いる場合も同様である。
【００４８】
図８（ｂ）は３個の単位太陽電池１３０、２３０、３３０（実施例１の構成例４に相当）を直列に接続した回路に、中間電圧活用回路６００を接続した例を示す。光Ｌが太陽電池に当たると、中間電圧活用回路６００には、太陽電池の正極電位ＶＤＤ、負極電位ＶＳＳに応じた電源電圧が印加される。また、図のように単位太陽電池１３０、２３０の接続部分からは、電源電圧のほぼ２／３に相当する中間電圧ＶＢＰを中間電圧活用回路６００に印加することができ、単位太陽電池２３０、３３０の接続部分からは、電源電圧のほぼ１／３に相当する中間電圧ＶＢＮを中間電圧活用回路６００に印加することができる。
【００４９】
このように、実施例１で例示した太陽電池は、単位太陽電池を直列接続して構成されているから、新たに中間電圧を生成する回路を用いるまでなく、単位太陽電池同士の接続部分から、容易に中間電圧を印加することが可能なのである。かかる特性を利用することによって、比較的簡易な回路構成で、中間電圧活用回路５００、６００を利用することが可能となる。
以下では、中間電圧活用回路として、ＣＭＯＳ回路にフォワードバイアスを印加する回路を例にとって具体的な回路構成を説明する。
【００５０】
［回路例１］
図９は、回路例１としての集積回路の構造を示す説明図である。この集積回路は、２個の単位太陽電池１００、２００を直列にし、中間電圧活用回路としてのＣＭＯＳ回路５００Ａを接続したものである。図９（ａ）は断面の構造を示し、図９（ｂ）は回路例１の集積回路の回路図を示している。
【００５１】
図９（ａ）に基づき、回路例１の集積回路の構造を説明する。単位太陽電池１００、２００は、それぞれ実施例１における構成例１の太陽電池である。正極電位をＶＤＤ、負極電位をＶＳＳとする。２つの単位太陽電池１００、２００の接続部分に当たる電極１０２は、中間電位ＶＢとなる。電極１０２は、ｐ基板１０３に接続されているから、ｐ基板１０３の電位も中間電位ＶＢである。
【００５２】
ＣＭＯＳ回路５００Ａは、太陽電池と共通のｐ基板１０３上に形成されており、ＰＭＯＳ回路５１０、ＮＭＯＳ回路５２０を有している。
ＰＭＯＳ回路５１０は、ｐ基板１０３上に形成されたｎウェル５１４上に、ｐ拡散層５１２、５１３を形成し、ゲートとして作用するポリシリコン層５１６を設けることによって形成される。ｐ拡散層５１３は電極１０１を介して太陽電池の正極電位ＶＤＤに接続され、ソースとして機能する。ｐ拡散層５１２は、電極５１７が設けられており、ドレインとして機能する。ｎウェル５１４には、ｎ拡散層５１５が形成されており、電極５１１が設けられている。電極５１１の作用については後述する。
ＮＭＯＳ回路５２０は、ｐ基板１０３上に直接形成されたｎ拡散層５２２、５２３と、ゲートとして作用するポリシリコン層５２４で構成される。ｎ拡散層５２２は電極２０１を介して太陽電池の負極電位ＶＳＳに接続され、ソースとして機能する。ｎ拡散層５２３は、電極５１７が設けられており、ドレインとして機能する。ｐ基板１０３には、ｐ拡散層５２１が形成されており、電極５１１が設けられている。
【００５３】
上述の電極５１１は、ＰＭＯＳ回路５１０のｎウェル５１４と、ＮＭＯＳ回路５２０のｐ基板１０３とを接続している。先に説明した通り、回路例１では、ｐ基板１０３は、太陽電池の中間電位ＶＢとなっているから、電極５１１によって、ＰＭＯＳ回路５１０のｎウェル５１４も中間電位ＶＢに保持されることになる。この中間電位ＶＢの作用について、次に回路図を参照しながら説明する。
【００５４】
図９（ｂ）は回路例１の集積回路の回路図を示している。図９（ａ）の構造と対応させるため、ＰＭＯＳ回路５１０、ＮＭＯＳ回路５２０を敢えて横向きに配置して示した。上述した通り、ＰＭＯＳ回路５１０のソースＳには、太陽電池の正極電位ＶＤＤが接続され、ＮＭＯＳ回路５２０のソースＳには、太陽電池の負極電位ＶＳＳが接続されることになる。そして、図示する通り、ＰＭＯＳ回路５１０、ＮＭＯＳ回路５２０の基板電位は、ｐ基板１０３および電極５１１を介して、それぞれ中間電位ＶＢとされる。ＰＭＯＳ回路５１０について見れば、基板電位（中間電位ＶＢ）はソース電位ＶＤＤよりも単位太陽電池１個分だけ低い電位となっていることになる。またＮＭＯＳ回路５２０について見れば、基板電位（中間電位ＶＢ）は、ソース電位ＶＳＳよりも単位太陽電池１個分だけ高い電位となっていることになる。これは、ＰＭＯＳ回路５１０、ＮＭＯＳ回路５２０にそれぞれフォワードバイアスＦＢ１、ＦＢ２を印加している状態に相当する。つまり、回路例１によれば、ｐ基板１０３を中間電位ＶＢに保持することができ、この中間電位ＶＢをＣＭＯＳ回路５００Ａへのフォワードバイアスとして活用することができるのである。
また、図９（ａ）に示す通り、太陽電池とＣＭＯＳ回路５００Ａとは、同じｐ基板１０３上に形成されるから、回路構成が簡略化されるとともに、同一の製造工程で形成可能となり製造コストを抑制することができる利点もある。図９（ａ）では、電極５１１と電極１０２とを結線しない状態を示したが、両者を直接短絡させるように電極を形成してもよい。
【００５５】
［回路例２］
図１０は、回路例２としての集積回路の構造を示す説明図である。この集積回路は、３個の単位太陽電池１３０、２３０、３３０を直列にし、中間電圧活用回路としてのＣＭＯＳ回路６００Ａを接続したものである。図１０（ａ）は断面の構造を示し、図１０（ｂ）は回路例２の集積回路の回路図を示している。
【００５６】
図１０（ａ）に基づき、回路例２の集積回路の構造を説明する。単位太陽電池１３０、２３０、３３０は、それぞれ実施例１における構成例４の太陽電池である。正極電位をＶＤＤ、負極電位をＶＳＳとする。単位太陽電池１３０、２３０の接続部分に当たる電極１３２は、正極電位から単位太陽電池１個分だけ電位が低い中間電位ＶＢＰとなる。電極１３２は、ｐ基板１３３に接続されているから、ｐ基板１３３の電位も中間電位ＶＢＰである。単位太陽電池２３０、３３０の接続部分に当たる電極２３１は、負極電位から単位太陽電池１個分だけ電位が高い中間電位ＶＢＮとなる。
【００５７】
ＣＭＯＳ回路６００Ａは、太陽電池と共通のｐ基板１０３上に形成されており、ＰＭＯＳ回路６１０、ＮＭＯＳ回路６２０を有している。
ＰＭＯＳ回路６１０は、ｐ基板１３３上に形成されたｎウェル６１４上に、ｐ拡散層６１２、６１３を形成し、ゲートとして作用するポリシリコン層６１６を設けることによって形成される。ｐ拡散層６１３は電極１３１を介して太陽電池の正極電位ＶＤＤに接続され、ソースとして機能する。ｐ拡散層６１２は、電極６１７が設けられており、ドレインとして機能する。ｎウェル６１４には、ｎ拡散層６１５が形成されており、電極１３２が設けられている。電極１３２の作用については後述する。
ＮＭＯＳ回路６２０は、ｐ基板１３３上にディープｎウェル６２５およびｐウェル６２４を形成し、そのｐウェル６２４上にｎ拡散層６２２、６２３を形成し、ゲートとして作用するポリシリコン層６２６を設けることによって形成される。ｎ拡散層６２２は電極３３１を介して太陽電池の負極電位ＶＳＳに接続され、ソースとして機能する。ｎ拡散層６２３は、電極６１７が設けられており、ドレインとして機能する。ｐウェル６２４には、ｐ拡散層６２１が形成されており、電極２３１が設けられている。電極２３１の作用については後述する。
【００５８】
上述の電極１３２は、ＰＭＯＳ回路６１０のｎウェル６１４を、単位太陽電池２３０の正極と接続しているから、ｎウェル６１４は中間電位ＶＢＰに保持されることになる。また、電極２３１は、ＮＭＯＳ回路６２０のｐウェル６２４を、単位太陽電池３３０の正極と接続しているから、ｐウェル６２４は中間電位ＶＢＮに保持されることになる。これらの中間電位ＶＢＰ、ＶＢＮの作用について、次に回路図を参照しながら説明する。
【００５９】
図１０（ｂ）は回路例２の集積回路の回路図を示している。図１０（ａ）の構造と対応させるため、ＰＭＯＳ回路６１０、ＮＭＯＳ回路６２０を敢えて横向きに配置して示した。上述した通り、ＰＭＯＳ回路６１０のソースＳには、太陽電池の正極電位ＶＤＤが接続され、ＮＭＯＳ回路６２０のソースＳには、太陽電池の負極電位ＶＳＳが接続されることになる。そして、図示する通り、ＰＭＯＳ回路６１０の基板電位は、電極１３２を介して中間電位ＶＢＰとされる。ＰＭＯＳ回路６１０について見れば、基板電位（中間電位ＶＢＰ）はソース電位ＶＤＤよりも単位太陽電池１個分だけ低い電位となっていることになる。また、ＮＭＯＳ回路６２０の基板電位は、電極２３１を介して、中間電位ＶＢＮとされる。ＮＭＯＳ回路６２０について見れば、基板電位（中間電位ＶＢＮ）は、ソース電位ＶＳＳよりも単位太陽電池１個分だけ高い電位となっていることになる。これは、ＰＭＯＳ回路６１０、ＮＭＯＳ回路６２０にそれぞれフォワードバイアスＦＢ３、ＦＢ４を印加している状態に相当する。
一般にＭＯＳトランジスタに印加されるフォワードバイアスは、ソース、基板間に大量の電流が流れない程度の低い電圧に抑える必要がある。回路例２のように３つの太陽電池を接続した場合に、仮に中間電位ＶＢＰのみを、ＰＭＯＳ回路６１０，ＮＭＯＳ回路６２０双方のフォワードバイアスに利用したとすると、ＮＭＯＳ回路６２０に対しては、負極電位ＶＳＳよりも単位太陽電池２個分だけ高い中間電位が印加されることになり、フォワードバイアスとしては過大となってしまう。また、仮に中間電位ＶＢＮのみを用いるとすれば、今度は、ＰＭＯＳ回路６１０に対して、正極電位ＶＤＤよりも単位太陽電池２個分だけ低い中間電位が印加されることになり、やはりフォワードバイアスとしては過大となってしまう。これに対し、回路例２では、２つの中間電位ＶＢＰ、ＶＢＮの双方を用いることによって、ＰＭＯＳ回路６１０、ＮＭＯＳ回路６２０の両者に、それぞれ単位太陽電池１個分のフォワードバイアスを印加することが可能となっている。
また、図１０（ａ）に示す通り、太陽電池とＣＭＯＳ回路６００Ａとは、同じｐ基板１３３上に形成されるから、回路構成が簡略化されるとともに、同一の製造工程で形成可能となり製造コストを抑制することができる利点もある。
図１０では、単位太陽電池を３個直列する場合を例示したが、４個以上の単位太陽電池が直列接続されている場合も、正極電位から単位太陽電池１個分だけ低い中間電位、および負極電位から単位太陽電池１個分だけ高い中間電位を併用すれば、ＣＭＯＳ回路に適切なフォワードバイアスを印加することが可能である。
【００６０】
［動作速度の比較結果］
次に、上述した回路例１および回路例２の性能を示す。
図１１は、集積回路の動作速度の比較結果を示す説明図である。動作速度の評価用の回路として、０．１８μｍプロセスのＮＯＴゲート３段からなるリングオシレータを用い、その発振周波数を評価値として示した。単位太陽電池１個〜３個のそれぞれに対し、フォワードバイアス有り／無しの回路シミュレーション結果を比較して示してある。
単位太陽電池１個（図１に示す構成）の場合は、供給電圧は０．３〜０．５Ｖとなる。発振周波数は、フォワードバイアスがない場合で１．６ＭＨＺ（結果Ａ）、フォワードバイアス有りの場合でも６．４ＭＨＺ（結果Ｂ）にしかならない。これらの発振周波数は、供給電圧が０．３２Ｖ時の値である。
【００６１】
単位太陽電池２個（図４〜６に示す構成）の場合は、供給電圧は０．６〜１．０Ｖとなる。発振周波数は、フォワードバイアスがない場合で４００ＭＨＺ（結果Ｃ）、フォワードバイアス有りの場合は９４０ＭＨｚ（結果Ｄ）となる。これらの発振周波数は、構成例１の太陽電池を用いた回路例１に相当する構成の場合において、供給電圧が０．６４Ｖ時の値である。構成例２，３の太陽電池を用いても、同等以上の性能を実現することができる。
単位太陽電池１個の場合に比較して、単位太陽電池２個の場合では、フォワードバイアス有り／無しのいずれの結果についても、発振周波数が大きく向上している。これは、単位太陽電池１個の場合は、閾値電圧を下回る電源電圧しか印加することができないのに対し、単位太陽電池を２個用いると、閾値電圧を超える電源電圧を供給可能となることによる効果である。また、単位太陽電池２個の場合において、フォワードバイアス無し（結果Ｃ）に対して、フォワードバイアス有り（結果Ｄ）で発振周波数が２倍以上も向上しているのは、まさしく回路例１のフォワードバイアスが効果的に作用していることを表している。
【００６２】
単位太陽電池３個（図７に示す構成）の場合は、供給電圧は０．９〜１．５Ｖとなる。発振周波数は、フォワードバイアスがない場合で１９００ＭＨＺ（結果Ｅ）、フォワードバイアス有りの場合は２８００ＭＨｚ（結果Ｆ）となる。これらの発振周波数は、構成例４の太陽電池を用いた回路例２に相当する構成の場合において、供給電圧が０．９６Ｖ時の値である。
単位太陽電池３個の場合では、フォワードバイアス有り／無しのいずれの結果についても、電源電圧が向上する分、発振周波数がさらに大きく向上している。また、単位太陽電池３個の場合において、フォワードバイアス無し（結果Ｅ）に対して、フォワードバイアス有り（結果Ｆ）でも発振周波数が大きく向上しているのは、回路例２のフォワードバイアスが効果的に作用していることを表している。
【００６３】
回路例１、２で説明した通り、本実施例の太陽電池では、ｐ基板が中間電圧となる。従って、フォワードバイアスをかけない状態で集積回路を形成しようとするためには、集積回路を太陽電池とは別基板上に形成する必要がある。結果Ｃ、結果Ｅは、この意味で、太陽電池と同一の基板上に集積回路を形成できないケースであることを示している。
これに対し、本実施例で例示した回路例１、回路例２は、それぞれ結果Ｄ、Ｆに対応し、図９，１０で説明した通り、太陽電池と同一基板上に形成可能な集積回路である。即ち、本実施例の太陽電池および集積回路を用いれば、低コストで太陽電池と同じ製造プロセスで集積回路を同一基板上に形成しつつ、閾値電圧よりも高い電源電圧と、フォワードバイアスを効果的にかけることができる中間電圧を印加することができるのである。この結果、安価で高速動作可能な集積回路を供給することが可能となる。
【００６４】
［変形例］
実施例２では、中間電圧活用回路として、ＣＭＯＳ回路を用いた例を示した。中間電圧活用回路としては、以下に例示する通り、この他にも種々の回路が適用可能である。
図１２は、集積回路の変形例を示す説明図である。
図１２（ａ）は、中間電圧活用回路としてＳＲＡＭの読み出し回路を用いる場合の回路例である。メモリセルから２線式でデータを読み出すための回路を示した。２線式でデータを読み出す場合には、予め読みだしラインＤＬ１、ＤＬ２に中間電圧ＶＢを印加することが必要となる。本実施例の太陽電池を用いれば、回路例１、２に示したように、中間電圧を容易に印加することが可能であり、これを読みだし回路に活用することができる。
【００６５】
図１２（ｂ）は、中間電圧活用回路としてコイルＣＴ、ＣＲによる電磁誘導結合通信における受信回路を用いる場合の回路例である。かかる回路としては、コイルＣＲの中間タップを中間的な電位ＶＢに保ち、差動アンプで受ける回路が用いられる。この中間的な電位として、本実施例の太陽電池で生じる中間電圧を活用することにより、かかる受信回路を簡易な回路で実現することができる。
【００６６】
本実施例においては、フォワードバイアスを効果的に利用できる回路例を示した。このようにフォワードバイアスを印加すると、この電圧によって回路にリーク電流が流れる。本実施例では、ｐ基板を介して中間電圧を印加するため、フォワードバイアスの必要性が低い部分にまで、フォワードバイアスが印加されることによって、リーク電流が過大となり、誤動作を招くなどの弊害が生じる可能性がある。かかる弊害を回避する方法としては、リーク電流が悪影響を与える箇所には、リーク電流を抑制するため、閾値電圧が高いトランジスタやチャネル長を大きめにしたトランジスタを用いても良い。
【００６７】
以上、本発明の種々の実施例について説明した。本発明は、これらの実施例に限らず、種々の構成で実現することが可能である。
（１）例えば、以上の各実施例では、ｐ基板上に形成された例を示したが、本発明は、ｎ基板上に形成することも可能である。
（２）本発明は、実施例で示した太陽電池等として構成する他、これらの太陽電池および集積回路を製造する製造プロセスとして構成することもできる。製造プロセスとして構成する場合は、ｐ基板またはｎ基板を用意する工程と、例示した種々の構造を実現するように、基板上にそれぞれの層を形成し、電極を設ける工程とを備えるプロセスとすればよい。
（３）実施例２で示した集積回路においては、ｐ基板、ｎ基板に代えて、ＳＯＩやガラス基板を用いるようにしてもよい。この場合は、基板が絶縁性を有しており、単位太陽電池間を絶縁することが可能であるため、実施例１（図４〜７）で説明した太陽電池のみならず、図２（ａ）、図３（ａ）に示したように、同種の単位太陽電池を単純に複数個直列した回路を形成することができる。このように単位太陽電池同士が絶縁された回路であっても、実施例２（図８〜１０）のように、単位太陽電池間に生じる中間電位によって、集積回路にフォワードバイアスをかけることが可能である。直列に接続された複数個の単位太陽電池間に生じる中間電位をフォワードバイアスに利用する回路構成は、太陽電池と集積回路とを別基板で形成した態様で実現してもよい。
【００６８】
（４）構成例３（図６）で示した太陽電池では、第１種の単位太陽電池２２０に付加的な単位太陽電池３２０が並列に接続された構造を示した。この構成においては、更に、第２種の単位太陽電池１２０に付加的な単位太陽電池を並列に接続することもできる。
図１３は構成例３としての太陽電池の変形例を示す説明図である。図１３（ａ）は断面の構造を示し、図１３（ｂ）は構成例３の太陽電池の回路図を示している。
図１３（ａ）に基づき、変形例の太陽電池の構造を説明する。第１種の単位太陽電池２２０および付加的な単位太陽電池３２０の構造は、構成例３（図６）と同じである。
変形例では、ｐ基板１２３上にディープｎウェル４２３が形成されている。ディープｎウェル４２３上にはｐウェル１２３Ａが形成され、その上にはｐ拡散層１２４Ａが形成されている。ｐ拡散層１２４Ａには、電極１２１Ａが形成されている。また、ｐウェル１２３Ａには、ｎ拡散層１２６Ａが形成されている。ｎ拡散層１２６Ａには、電極１２２が形成されている。ｐウェル１２３Ａとｎ拡散層１２６Ａとの間にダイオード１２７Ａが形成されるから、これが単位太陽電池として機能する。
また、ディープｎウェル４２３には、ｎ拡散層４２４が形成されており、電極１２２が接続されている。かかる構造では、ｐウェル１２３Ａとディープｎウェル４２３でもダイオード４２２が形成されるから、これが単位太陽電池として機能する。
【００６９】
図１３（ｂ）に変形例の太陽電池の回路図を示す。構成例３（図６）の回路に対し、変形例では、さらに第２種の単位太陽電池１２０Ａに形成されるダイオード１２７Ａと、付加的な単位太陽電池４２０に形成されるダイオード４２２が並列に接続されている。
従って、変形例の太陽電池によれば、２個の単位太陽電池分の電圧を発電することができるとともに、付加的な単位太陽電池３２０、４２０が設けられていることによって、電流を増大させることも可能である。
ここでは、構成例３（図６）の第２種の単位太陽電池１２０を並列にした構造を例示した。同様の構造を適用することにより、構成例１（図４）、構成例２（図５）、構成例４（図７）においても、それぞれ第２種の単位太陽電池１００、１１０、１３０を並列にすることも可能である。
【００７０】
（５）図１４は太陽電池の平面配置例を示す説明図である。図１４（ａ）は第１種の単位太陽電池ＣＬ１（ハッチングを付した部分）と、第２種の単位太陽電池ＣＬ２とを並べて配置した状態である。この平面配置でも均等に太陽光が照射されている場合は支障なく発電されるが、太陽光の受光領域ＳＵＮに偏りが生じると、第２種の太陽電池ＣＬ２の電圧が低下する可能性がある。
図１４（ｂ）は第１種の単位太陽電池ＣＬ１と、第２種の単位太陽電池ＣＬ２とを市松状に配置した平面配置例である。個々のセルの面積は図１４（ａ）の例よりも小さくなるが、第１種、第２種の太陽電池ＣＬ１、ＣＬ２の総面積は図１４（ａ）と同等である。このように第１種、第２種の太陽電池ＣＬ１、ＣＬ２を異方性を抑制して配置することにより、太陽光の受光領域ＳＵＮに偏りが生じても、安定した電圧を供給することが可能となり、電圧変動の少ない電源を構築することができる利点がある。
かかる特性は、特に太陽電池の中間電位をフォワードバイアスに活用する場合に有用性が高い。図１４（ａ）のように異方性を有する配置では、太陽電池全体の電圧が変動する結果、ＰＭＯＳトランジスタまたはＮＭＯＳトランジスタの一方にしかフォワードバイアスが適正にかけられないことがあり、動作が不安定になるおそれがあるからである。図１４（ｂ）のように異方性を抑制し、安定した電圧を供給可能とすることにより、安定的にフォワードバイアスをかけることができ、回路の動作を安定させることができるのである。
図１４では、単位太陽電池が２個の場合について例示したが、３個以上の単位太陽電池を用いる構造においても、図１４（ｂ）と同様、３個の単位太陽電池を規則正しく配列し、異方性を抑制することによって、同様に安定した電圧供給が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は，集積回路上に直列形成された太陽電池の製造、およびかかる太陽電池を電源として高速動作可能な集積回路の製造に利用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１００、１１０、１２０、１２０Ａ、１３０…第１種の単位太陽電池
１０１、１０２、１１１、１１２、１２１、１２１Ａ、１２２、１３１、１３２…電極
１０３、１１３、１２３、１３３…ｐ基板
１０４、１１４、１２４、１２４Ａ、１３４…ｐ拡散層
１０５、１１５、１２５、１３５…ｎウェル
１０６、１１６、１２６、１２６Ａ、１３６…ｎ拡散層
１０７、１１７、１２７、１２７Ａ、１３７…ダイオード
１０８、１１８、１２８、１３８…寄生ダイオード
２００、２１０、２２０、２３０…第２種の単位太陽電池
２０１、２１１、２２１、２３１…電極
２０２、２１２、２２２、２３２…ｐ拡散層
２０３、２１４、２２４、２３４…ｎ拡散層
２０４、２１５、２２５、２３５…ダイオード
２１３、２２３…ｎウェル
２３３…ディープｎウェル
２３６…寄生ダイオード
３２０…付加的な単位太陽電池
３２１…ｐ拡散層
３２２…ダイオード
３３０…第３種の単位太陽電池
３３１…電極
１２３Ａ、３３２…ｐウェル
３３３…ｐ拡散層
３３４…ｎ拡散層
３３５…ダイオード
４２０…付加的な単位太陽電池
４２２…ダイオード
４２３…ディープｎウェル
４２４…ｎ拡散層
５００、５００Ａ、６００、６００Ａ…中間電圧活用回路
５１０、６１０…ＰＭＯＳ回路
５１１、５１７、６１７…電極
５１２、５１３、５２１、６１２、６１３、６２１…ｐ拡散層
５１４、６１４…ｎウェル
５１５、５２２、５２３、６１５、６２２、６２３…ｎ拡散層
５１６、５２４、６１６、６２６…ポリシリコン
５２０、６２０…ＮＭＯＳ回路
６２４…ｐウェル
６２５…ディープｎウェル
【図１】
2012169379.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2012169379.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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