JP2003068643A - 結晶性シリコン膜の作製方法及び太陽電池 - Google Patents
結晶性シリコン膜の作製方法及び太陽電池Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸化物透明電極上に、その透過率を減少させ
ることなく結晶性シリコン膜を作製する新規な方法を提
供する。 【解決手段】 酸化物透明電極上に、アモルファスシリ
コン膜を形成する。そして、このアモルファスシリコン
膜に、好ましくは１ｍＴｏｒｒ〜１０００ｍＴｏｒｒの
雰囲気圧力で原子状水素を照射することによって結晶化
させる。
ることなく結晶性シリコン膜を作製する新規な方法を提
供する。 【解決手段】 酸化物透明電極上に、アモルファスシリ
コン膜を形成する。そして、このアモルファスシリコン
膜に、好ましくは１ｍＴｏｒｒ〜１０００ｍＴｏｒｒの
雰囲気圧力で原子状水素を照射することによって結晶化
させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、結晶性シリコン膜
の作製方法、及びこの方法によって作製された結晶性シ
リコン膜を含む太陽電池に関する。
の作製方法、及びこの方法によって作製された結晶性シ
リコン膜を含む太陽電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】スーパーストレート型微結晶シリコン薄
膜太陽電池の製造時には、酸化物透明電極上に、微結晶
のシリコン膜を形成する必要がある。この微結晶シリコ
ン膜の作製は、従来、原料ガスを放電により分解させて
得た堆積種を用いて形成するプラズマＣＶＤ法、又は原
料ガスを固体触媒表面で分解させて得た堆積種を用いて
形成する触媒ＣＶＤ法などによって実施されている。
膜太陽電池の製造時には、酸化物透明電極上に、微結晶
のシリコン膜を形成する必要がある。この微結晶シリコ
ン膜の作製は、従来、原料ガスを放電により分解させて
得た堆積種を用いて形成するプラズマＣＶＤ法、又は原
料ガスを固体触媒表面で分解させて得た堆積種を用いて
形成する触媒ＣＶＤ法などによって実施されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、微結晶
シリコン膜の作製においては、アモルファスシリコン膜
を作製する場合と比較して、上述した堆積種に加えて多
量の水素ガスを必要とする。この水素ガスは、前記微結
晶シリコン膜の作製時において部分的に分解し、原子状
水素となる。この原子状水素は、前記酸化物透明電極を
還元し、その透過率を減少させてしまう。この結果、良
好な特性の太陽電池を得ることができないという問題が
あった。
シリコン膜の作製においては、アモルファスシリコン膜
を作製する場合と比較して、上述した堆積種に加えて多
量の水素ガスを必要とする。この水素ガスは、前記微結
晶シリコン膜の作製時において部分的に分解し、原子状
水素となる。この原子状水素は、前記酸化物透明電極を
還元し、その透過率を減少させてしまう。この結果、良
好な特性の太陽電池を得ることができないという問題が
あった。
【０００４】本発明は、酸化物透明電極上に、その透過
率を減少させることなく結晶性シリコン膜を作製する新
規な方法を提供することを目的とする。
率を減少させることなく結晶性シリコン膜を作製する新
規な方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は、酸化物透明電極上に結晶性シリコン膜を形成
させる方法であって、前記酸化物透明電極上に、アモル
ファスシリコン膜を形成した後、このアモルファスシリ
コン膜に原子状水素を照射することによって結晶化させ
ることを特徴とする、結晶性シリコン膜の作製方法に関
する。
本発明は、酸化物透明電極上に結晶性シリコン膜を形成
させる方法であって、前記酸化物透明電極上に、アモル
ファスシリコン膜を形成した後、このアモルファスシリ
コン膜に原子状水素を照射することによって結晶化させ
ることを特徴とする、結晶性シリコン膜の作製方法に関
する。
【０００６】本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意
検討を実施した。その結果、一段の工程によって酸化物
透明電極上に直接結晶性シリコン膜を作製する従来の方
法に代えて、酸化物透明電極上にアモルファスシリコン
膜を形成した後、このアモルファスシリコン膜に対して
原子状水素を照射する２段の工程によって結晶性シリコ
ン膜を作製する本発明の方法によって、上記目的を達成
できることを見出した。
検討を実施した。その結果、一段の工程によって酸化物
透明電極上に直接結晶性シリコン膜を作製する従来の方
法に代えて、酸化物透明電極上にアモルファスシリコン
膜を形成した後、このアモルファスシリコン膜に対して
原子状水素を照射する２段の工程によって結晶性シリコ
ン膜を作製する本発明の方法によって、上記目的を達成
できることを見出した。
【０００７】本発明の結晶性シリコン膜の作製方法によ
れば、酸化物透明電極上には、アモルファスシリコン膜
が直接的に形成される。上述したように、アモルファス
シリコン膜の作製時には、比較的少量の水素ガスが用い
られるため、分解生成される原子状水素の絶対量も低減
される。したがって、原子状水素が酸化物透明電極を還
元することはほとんどなく、その透過率の劣化もほとん
ど生じない。
れば、酸化物透明電極上には、アモルファスシリコン膜
が直接的に形成される。上述したように、アモルファス
シリコン膜の作製時には、比較的少量の水素ガスが用い
られるため、分解生成される原子状水素の絶対量も低減
される。したがって、原子状水素が酸化物透明電極を還
元することはほとんどなく、その透過率の劣化もほとん
ど生じない。
【０００８】さらに、本発明によれば、前記アモルファ
スシリコン膜に対して原子状水素を照射し結晶化させ
る。この際には、比較的多量の原子状水素が必要となる
が、この原子状水素は前記アモルファスシリコン膜中で
その拡散が抑止され、前記酸化物透明電極に達すること
がない。したがって、このような原子状水素が前記酸化
物透明電極を還元させて、その透過率を劣化させること
もない。
スシリコン膜に対して原子状水素を照射し結晶化させ
る。この際には、比較的多量の原子状水素が必要となる
が、この原子状水素は前記アモルファスシリコン膜中で
その拡散が抑止され、前記酸化物透明電極に達すること
がない。したがって、このような原子状水素が前記酸化
物透明電極を還元させて、その透過率を劣化させること
もない。
【０００９】したがって、本発明の方法によれば、酸化
物透明電極を還元し、その透過率を減少させることな
く、前記酸化物透明電極上に結晶性シリコン膜を作製す
ることができる。そして、このようにして得た結晶性シ
リコン膜から太陽電池を構成することによって、良好な
特性の太陽電池を提供することができる。
物透明電極を還元し、その透過率を減少させることな
く、前記酸化物透明電極上に結晶性シリコン膜を作製す
ることができる。そして、このようにして得た結晶性シ
リコン膜から太陽電池を構成することによって、良好な
特性の太陽電池を提供することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を発明の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。本発明では、酸化物透明電
極上に形成されたアモルファスシリコン膜に原子状水素
を照射するが、その照射条件は前記アモルファスシリコ
ン膜を結晶化させることができれば、特には限定されな
い。しかしながら、前記原子状水素の雰囲気圧力は１ｍ
Ｔｏｒｒ〜１０００ｍＴｏｒｒであることが好ましく、
さらには１０ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒであること
が好ましい。これによって、高結晶性のシリコン膜を比
較的短時間で簡易に作製することができる。
に基づいて詳細に説明する。本発明では、酸化物透明電
極上に形成されたアモルファスシリコン膜に原子状水素
を照射するが、その照射条件は前記アモルファスシリコ
ン膜を結晶化させることができれば、特には限定されな
い。しかしながら、前記原子状水素の雰囲気圧力は１ｍ
Ｔｏｒｒ〜１０００ｍＴｏｒｒであることが好ましく、
さらには１０ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒであること
が好ましい。これによって、高結晶性のシリコン膜を比
較的短時間で簡易に作製することができる。
【００１１】なお、前記アモルファスシリコン膜に対す
る前記原子状水素の照射時間についても特に限定されな
いが、上記雰囲気圧力においては１分〜５分である。
る前記原子状水素の照射時間についても特に限定されな
いが、上記雰囲気圧力においては１分〜５分である。
【００１２】上述した原子状水素は、例えば以下のよう
にして形成する。第１の方法としては、所定の成膜装置
を構成するチャンバー内に配置された酸化物透明電極と
対向させて高融点金属を設置し、この高融点金属を８０
０℃以上、好ましくは１２００〜１６００℃に加熱す
る。次いで、水素ガス、ジボランガス、又はこれらの混
合ガスを前記チャンバー内に導入し、前記加熱された高
融点金属に接触させる。すると、前記水素ガスなどは前
記高融点金属の熱エネルギーを得て分解し、目的とする
原子状水素を得るものである。
にして形成する。第１の方法としては、所定の成膜装置
を構成するチャンバー内に配置された酸化物透明電極と
対向させて高融点金属を設置し、この高融点金属を８０
０℃以上、好ましくは１２００〜１６００℃に加熱す
る。次いで、水素ガス、ジボランガス、又はこれらの混
合ガスを前記チャンバー内に導入し、前記加熱された高
融点金属に接触させる。すると、前記水素ガスなどは前
記高融点金属の熱エネルギーを得て分解し、目的とする
原子状水素を得るものである。
【００１３】なお、前記高融点金属は、上記温度におい
て溶融しないような高い融点を有する金属であることが
必要であり、具体的には、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉ、
Ｐｔ又はこれら金属の２種以上の合金から構成する。
て溶融しないような高い融点を有する金属であることが
必要であり、具体的には、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉ、
Ｐｔ又はこれら金属の２種以上の合金から構成する。
【００１４】第２の方法としては、水素ガス、ジボラン
ガス、又はこれらの混合ガスを前記チャンバー内に導入
した後、前記チャンバー内に所定の直流電圧あるいは高
周波電圧を印加して、前記水素ガスなどを放電させる。
すると、この放電作用によって前記水素ガスなどが分解
し、目的とする原子状水素を得ることができる。
ガス、又はこれらの混合ガスを前記チャンバー内に導入
した後、前記チャンバー内に所定の直流電圧あるいは高
周波電圧を印加して、前記水素ガスなどを放電させる。
すると、この放電作用によって前記水素ガスなどが分解
し、目的とする原子状水素を得ることができる。
【００１５】なお、上記いずれの場合においても、原子
状水素がアモルファスシリコン膜上に十分に照射される
ように、前記チャンバー内における部材の位置及び酸化
物透明電極の設置場所を適宜調節する。
状水素がアモルファスシリコン膜上に十分に照射される
ように、前記チャンバー内における部材の位置及び酸化
物透明電極の設置場所を適宜調節する。
【００１６】また、上記アモルファスシリコン膜は、公
知の成膜方法に従って作製することができる。しかしな
がら、好ましくは原料ガスとしてシランガス及び水素ガ
スを用い、プラズマＣＶＤ法によって形成することが好
ましい。また、高融点金属を酸化物透明電極の近傍に配
置し、１２００℃以上、好ましくは１６００〜１８００
℃に加熱する。そして、加熱された高融点金属に対して
原料ガスであるシランガスを接触、熱分解させて得た堆
積種を用いてアモルファスシリコン膜を形成する、いわ
ゆる触媒ＣＶＤ法を用いて行なうこともできる。いずれ
の場合においても、短時間で効率よくアモルファスシリ
コン膜を形成することができる。
知の成膜方法に従って作製することができる。しかしな
がら、好ましくは原料ガスとしてシランガス及び水素ガ
スを用い、プラズマＣＶＤ法によって形成することが好
ましい。また、高融点金属を酸化物透明電極の近傍に配
置し、１２００℃以上、好ましくは１６００〜１８００
℃に加熱する。そして、加熱された高融点金属に対して
原料ガスであるシランガスを接触、熱分解させて得た堆
積種を用いてアモルファスシリコン膜を形成する、いわ
ゆる触媒ＣＶＤ法を用いて行なうこともできる。いずれ
の場合においても、短時間で効率よくアモルファスシリ
コン膜を形成することができる。
【００１７】なお、触媒ＣＶＤ法における高融点金属
は、原子状水素を生成させた時と同じ金属材料から構成
することができる。また、アモルファスシリコン膜を形
成する際に用いる高融点金属は、原子状水素を生成させ
るときに用いた高融点金属と別個に設けることもできる
し、両者を共用することもできる。
は、原子状水素を生成させた時と同じ金属材料から構成
することができる。また、アモルファスシリコン膜を形
成する際に用いる高融点金属は、原子状水素を生成させ
るときに用いた高融点金属と別個に設けることもできる
し、両者を共用することもできる。
【００１８】また、本発明の方法により得た結晶性シリ
コン膜を用いて太陽電池を作製する場合においては、前
記アモルファスシリコン膜内にＢを含有させ、予めｐ型
の導電性を付与しておく。
コン膜を用いて太陽電池を作製する場合においては、前
記アモルファスシリコン膜内にＢを含有させ、予めｐ型
の導電性を付与しておく。
【００１９】また、前記酸化物透明電極は、比較的高い
導電性と透過性とを具える、酸化錫、インジウム酸化
錫、酸化亜鉛、酸化銅、又はこれら材料の２種以上の複
合体から作製することが好ましい。
導電性と透過性とを具える、酸化錫、インジウム酸化
錫、酸化亜鉛、酸化銅、又はこれら材料の２種以上の複
合体から作製することが好ましい。
【００２０】このようにして得た結晶性シリコン膜は、
種々の製品に対して用いることができるが、太陽電池、
特にスーパーストレート型の太陽電池に対して好ましく
用いることができる。
種々の製品に対して用いることができるが、太陽電池、
特にスーパーストレート型の太陽電池に対して好ましく
用いることができる。
【００２１】図１は、スーパーストレート型の太陽電池
の一例を示す構成図である。図１に示すスーパーストレ
ート型の太陽電池１０は、例えばソーダライムガラスな
どからなる基板１と、この基板１上に形成された、例え
ば上述したような材料から構成される酸化物透明電極２
とを有している。そして、酸化物透明電極２上には、本
発明の方法に従って形成された、ｐ型導電性の結晶性シ
リコン膜３（ｐ層）が設けられ、この結晶性シリコン膜
３上において、受光層としての非導電性の結晶性シリコ
ン膜４（ｉ層）及びｎ型導電性のシリコン膜５（ｎ層）
が順次に設けられている。
の一例を示す構成図である。図１に示すスーパーストレ
ート型の太陽電池１０は、例えばソーダライムガラスな
どからなる基板１と、この基板１上に形成された、例え
ば上述したような材料から構成される酸化物透明電極２
とを有している。そして、酸化物透明電極２上には、本
発明の方法に従って形成された、ｐ型導電性の結晶性シ
リコン膜３（ｐ層）が設けられ、この結晶性シリコン膜
３上において、受光層としての非導電性の結晶性シリコ
ン膜４（ｉ層）及びｎ型導電性のシリコン膜５（ｎ層）
が順次に設けられている。
【００２２】さらに、シリコン膜５上には、酸化物透明
電極２と対する対向電極６が設けられている。この対向
電極６は多層膜構造を有しており、酸化亜鉛層６−１、
銀層６−２、及びアルミニウム層６−３の３層から構成
されている。そして、カットオフ波長以上の光が、受光
層として機能する結晶性シリコン膜４に入射すると、こ
の結晶性シリコン膜４が励起され、導電性のシリコン膜
３及び５を介し、酸化物透明電極２及び対向電極６を通
じて励起電流が取り出される。
電極２と対する対向電極６が設けられている。この対向
電極６は多層膜構造を有しており、酸化亜鉛層６−１、
銀層６−２、及びアルミニウム層６−３の３層から構成
されている。そして、カットオフ波長以上の光が、受光
層として機能する結晶性シリコン膜４に入射すると、こ
の結晶性シリコン膜４が励起され、導電性のシリコン膜
３及び５を介し、酸化物透明電極２及び対向電極６を通
じて励起電流が取り出される。
【００２３】図１に示すスーパーストレート型の太陽電
池１０は、酸化物透明電極２上において、本発明に従っ
て得た結晶性シリコン膜３を有しており、この結果、酸
化物透明電極２の透過率は十分高く保持されている。こ
のため、スーパーストレート型の太陽電池１０の安定化
効率を十分に高くすることができる。
池１０は、酸化物透明電極２上において、本発明に従っ
て得た結晶性シリコン膜３を有しており、この結果、酸
化物透明電極２の透過率は十分高く保持されている。こ
のため、スーパーストレート型の太陽電池１０の安定化
効率を十分に高くすることができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明を具体例に基づいて説明する。
（実施例１）酸化物透明電極として、酸化錫電極を用
い、これをＣＶＤ装置のチャンバー内に設置した。次い
で、前記酸化錫電極上に、プラズマＣＶＤ法を用いてア
モルファスシリコン膜を厚さ２０ｎｍに形成した。な
お、原料ガスとしてシランガス及び水素ガスを用い、こ
れらをそれぞれ３０ｓｃｃｍ及び１５ｓｃｃｍで流し
た。また、０．３Ｗ／ｃｍ２の電力を投入することによ
り前記原料ガスをプラズマ化した。
い、これをＣＶＤ装置のチャンバー内に設置した。次い
で、前記酸化錫電極上に、プラズマＣＶＤ法を用いてア
モルファスシリコン膜を厚さ２０ｎｍに形成した。な
お、原料ガスとしてシランガス及び水素ガスを用い、こ
れらをそれぞれ３０ｓｃｃｍ及び１５ｓｃｃｍで流し
た。また、０．３Ｗ／ｃｍ２の電力を投入することによ
り前記原料ガスをプラズマ化した。
【００２５】次いで、前記チャンバー内へ水素ガスを雰
囲気圧力が１００ｍＴｏｒｒとなるように導入し、前記
水素ガスに対して０．５Ｗ／ｃｍ２の電力を投入するこ
とにより放電させ、原子状水素を生成させた。そして、
前記アモルファスシリコン膜に対して前記原子状水素を
１０分間照射させた。照射後の膜に対してラマンスペク
トル分光法による評価を実施した。
囲気圧力が１００ｍＴｏｒｒとなるように導入し、前記
水素ガスに対して０．５Ｗ／ｃｍ２の電力を投入するこ
とにより放電させ、原子状水素を生成させた。そして、
前記アモルファスシリコン膜に対して前記原子状水素を
１０分間照射させた。照射後の膜に対してラマンスペク
トル分光法による評価を実施した。
【００２６】なお、雰囲気圧力を１００ｍＴｏｒｒから
３００ｍＴｏｒｒへ代えて、同様の原子状水素の照射を
行ない、同じく照射後の膜に対してラマンスペクトル分
光法による評価を実施した。
３００ｍＴｏｒｒへ代えて、同様の原子状水素の照射を
行ない、同じく照射後の膜に対してラマンスペクトル分
光法による評価を実施した。
【００２７】図２は、本実施例において得たシリコン膜
のラマンスペクトルを示すグラフである。図２から明ら
かなように、本実施例で得たシリコン膜からは、黒丸印
で示すように結晶性シリコンに起因した５２０ｃｍ−１
近傍における発光が観測され、良好な結晶性シリコン膜
となっていることが分かる。
のラマンスペクトルを示すグラフである。図２から明ら
かなように、本実施例で得たシリコン膜からは、黒丸印
で示すように結晶性シリコンに起因した５２０ｃｍ−１
近傍における発光が観測され、良好な結晶性シリコン膜
となっていることが分かる。
【００２８】また、作製されたシリコン膜をエッチング
除去して、酸化錫電極の透過率を測定したところ、波長
５５０ｎｍの光に対して８０％の透過率を示した。
除去して、酸化錫電極の透過率を測定したところ、波長
５５０ｎｍの光に対して８０％の透過率を示した。
【００２９】（比較例１）酸化物透明電極として酸化錫
電極を用い、この酸化錫電極上に直接結晶性のシリコン
膜を、厚さ２０ｎｍにプラズマＣＶＤ法により形成し
た。なお、原料ガスとしてシランガス及び水素ガスを用
い、これらをそれぞれ１０ｓｃｃｍ及び５０ｓｃｃｍで
流した。また、０．５Ｗ／ｃｍ２の電力を投入すること
により前記原料ガスをプラズマ化した。ラマンスペクト
ル分光法によって上記シリコン膜は確かに結晶化してい
ることが確認された。さらに、結晶性シリコン膜をエッ
チング除去し、前記酸化錫電極の波長５５０ｎｍにおけ
る透過率を調べたところ、４０％であることが判明し
た。
電極を用い、この酸化錫電極上に直接結晶性のシリコン
膜を、厚さ２０ｎｍにプラズマＣＶＤ法により形成し
た。なお、原料ガスとしてシランガス及び水素ガスを用
い、これらをそれぞれ１０ｓｃｃｍ及び５０ｓｃｃｍで
流した。また、０．５Ｗ／ｃｍ２の電力を投入すること
により前記原料ガスをプラズマ化した。ラマンスペクト
ル分光法によって上記シリコン膜は確かに結晶化してい
ることが確認された。さらに、結晶性シリコン膜をエッ
チング除去し、前記酸化錫電極の波長５５０ｎｍにおけ
る透過率を調べたところ、４０％であることが判明し
た。
【００３０】以上、実施例１及び比較例１から明らかな
ように、本発明の方法に従うことによって、酸化錫電極
の透過率を劣化させることなく、結晶性シリコン膜を作
製できることが分かる。
ように、本発明の方法に従うことによって、酸化錫電極
の透過率を劣化させることなく、結晶性シリコン膜を作
製できることが分かる。
【００３１】（実施例２）実施例１の結晶性シリコン膜
を作製する際に、水素ガスで希釈した濃度１００ｐｐｍ
のジボランガスを２０ｓｃｃｍで添加し、Ｂを含有する
ｐ型導電性の結晶性シリコン膜を形成した後、この結晶
性シリコン膜上に、順次受光層として機能する非導電性
の結晶性シリコン膜及びｎ型導電性のシリコン膜を形成
した。さらに、このｎ型導電性のシリコン膜上に、酸化
亜鉛層、銀層、及びアルミニウム層の３層からなる対向
電極を形成し、図１に示すようなスーパーストレート型
の太陽電池を作製した。
を作製する際に、水素ガスで希釈した濃度１００ｐｐｍ
のジボランガスを２０ｓｃｃｍで添加し、Ｂを含有する
ｐ型導電性の結晶性シリコン膜を形成した後、この結晶
性シリコン膜上に、順次受光層として機能する非導電性
の結晶性シリコン膜及びｎ型導電性のシリコン膜を形成
した。さらに、このｎ型導電性のシリコン膜上に、酸化
亜鉛層、銀層、及びアルミニウム層の３層からなる対向
電極を形成し、図１に示すようなスーパーストレート型
の太陽電池を作製した。
【００３２】なお、前記非導電性の結晶性シリコン膜
は、シランガス及び水素ガスを原料ガスとして用い、基
板温度３００℃でプラズマＣＶＤ法により厚さ１μｍに
形成した。また、シランガス及び水素ガスの流量はそれ
ぞれ１０ｓｃｃｍ及び１００ｓｃｃｍとし、前記原料ガ
スのプラズマ化には、０．３Ｗ／ｃｍ２の高周波電力を
用いた。
は、シランガス及び水素ガスを原料ガスとして用い、基
板温度３００℃でプラズマＣＶＤ法により厚さ１μｍに
形成した。また、シランガス及び水素ガスの流量はそれ
ぞれ１０ｓｃｃｍ及び１００ｓｃｃｍとし、前記原料ガ
スのプラズマ化には、０．３Ｗ／ｃｍ２の高周波電力を
用いた。
【００３３】さらに、ｎ型導電性のシリコン膜は、シラ
ンガス及び水素で希釈した濃度１００ｐｐｍのホスフィ
ンガスを原料ガスとして用い、基板温度３００℃でプラ
ズマＣＶＤ法により、厚さ６０ｎｍに形成した。また、
シランガス及び前記水素希釈ホスフィンガスの流量は、
それぞれ３０ｓｃｃｍ及び２０ｓｃｃｍとし、前記原料
ガスのプラズマ化には、０．３Ｗ／ｃｍ２の高周波電力
を用いた。また、３層構造の対向電極は、ＣＶＤ法によ
って酸化亜鉛層を形成し、真空蒸着法によって銀層及び
アルミニウム層を形成することによって作製した。
ンガス及び水素で希釈した濃度１００ｐｐｍのホスフィ
ンガスを原料ガスとして用い、基板温度３００℃でプラ
ズマＣＶＤ法により、厚さ６０ｎｍに形成した。また、
シランガス及び前記水素希釈ホスフィンガスの流量は、
それぞれ３０ｓｃｃｍ及び２０ｓｃｃｍとし、前記原料
ガスのプラズマ化には、０．３Ｗ／ｃｍ２の高周波電力
を用いた。また、３層構造の対向電極は、ＣＶＤ法によ
って酸化亜鉛層を形成し、真空蒸着法によって銀層及び
アルミニウム層を形成することによって作製した。
【００３４】このようにして得たスーパーストレート型
の太陽電池の安定化効率を評価したところ、１０％であ
ることが判明した。
の太陽電池の安定化効率を評価したところ、１０％であ
ることが判明した。
【００３５】（比較例２）比較例１の結晶性シリコン膜
を作製する際に、水素ガスで希釈した濃度１００ｐｐｍ
のジボランガスを２０ｓｃｃｍで添加し、Ｂを含有する
ｐ型導電性の結晶性シリコン膜を形成した後、実施例２
と同様にして、非導電性の結晶性シリコン膜及びｎ型シ
リコン膜を形成し、さらに実施例２と同じ３層構造の対
向電極を形成して、スーパーストレート型の太陽電池を
作製した。この太陽電池の安定化効率を評価したとこ
ろ、３％であることが判明した。
を作製する際に、水素ガスで希釈した濃度１００ｐｐｍ
のジボランガスを２０ｓｃｃｍで添加し、Ｂを含有する
ｐ型導電性の結晶性シリコン膜を形成した後、実施例２
と同様にして、非導電性の結晶性シリコン膜及びｎ型シ
リコン膜を形成し、さらに実施例２と同じ３層構造の対
向電極を形成して、スーパーストレート型の太陽電池を
作製した。この太陽電池の安定化効率を評価したとこ
ろ、３％であることが判明した。
【００３６】以上、実施例２及び比較例２から明らかな
ように、本発明に従って形成したｐ型導電性の結晶性シ
リコン膜を含むスーパーストレート型の太陽電池は、酸
化物透明電極が高い透過率を有することに起因して、高
い安定化効率を有することが分かる。
ように、本発明に従って形成したｐ型導電性の結晶性シ
リコン膜を含むスーパーストレート型の太陽電池は、酸
化物透明電極が高い透過率を有することに起因して、高
い安定化効率を有することが分かる。
【００３７】以上、具体例を挙げながら発明の実施の形
態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能であ
る。
態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能であ
る。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
酸化物透明電極上に、その透過率を減少させることなく
結晶性シリコン膜を作製することができる。
酸化物透明電極上に、その透過率を減少させることなく
結晶性シリコン膜を作製することができる。
【図１】 スーパーストレート型の太陽電池の一例を示
す構成図である。
す構成図である。
【図２】 本発明の方法に従って得たシリコン膜のラマ
ンスペクトルを示すグラフである。
ンスペクトルを示すグラフである。
１ 基板
２ 酸化物透明電極
３ ｐ型導電性の結晶性シリコン膜
４ 非導電性の結晶性シリコン膜
５ ｎ型導電性のシリコン膜
６ 対向電極
１０ スーパーストレート型の太陽電池
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4K030 AA20 BA30 CA05 DA08 FA01
FA17 LA16
5F045 AA08 AB04 AC01 HA11
5F051 AA03 AA16 CA15 CB29 DA04
FA02 FA06 FA17 GA03
5F052 AA06 CA10 DA02 DB01 DB03
EA11 EA13 JA09
Claims (11)
- 【請求項１】 酸化物透明電極上に結晶性シリコン膜を
形成させる方法であって、 前記酸化物透明電極上に、アモルファスシリコン膜を形
成した後、このアモルファスシリコン膜に原子状水素を
照射することによって結晶化させることを特徴とする、
結晶性シリコン膜の作製方法。 - 【請求項２】 前記原子状水素の雰囲気圧力が、１ｍＴ
ｏｒｒ〜１０００ｍＴｏｒｒであることを特徴とする、
請求項１に記載の結晶性シリコン膜の作製方法。 - 【請求項３】 前記原子状水素は、８００℃以上に加熱
した高融点金属に対して、水素ガス、ジボランガス、又
はこれらの混合ガスを接触させ、分解して得ることを特
徴とする、請求項１又は２に記載の結晶性シリコン膜の
作製方法。 - 【請求項４】 前記高融点金属は、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、
Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ又はこれら金属の２種以上の合金である
ことを特徴とする、請求項３に記載の結晶性シリコン膜
の作製方法。 - 【請求項５】 前記原子状水素は、水素ガス、ジボラン
ガス、又はこれらの混合ガスを放電させ、分解して得る
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の結晶性シリ
コン膜の作製方法。 - 【請求項６】 前記アモルファスシリコン膜は、１２０
０℃以上に加熱した高融点金属に対して原料ガスを接触
させ、分解して得た堆積種を用いて形成することを特徴
とする、請求項１〜５のいずれか一に記載の結晶性シリ
コン膜の作製方法。 - 【請求項７】 前記高融点金属は、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、
Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ又はこれら金属の２種以上の合金である
ことを特徴とする、請求項６に記載の結晶性シリコン膜
の作製方法。 - 【請求項８】 前記アモルファスシリコン膜は、プラズ
マＣＶＤ法により形成することを特徴とする、請求項１
〜５のいずれか一に記載の結晶性シリコン膜の作製方
法。 - 【請求項９】 前記アモルファスシリコン膜は、Ｂを含
みｐ型導電性を示すことを特徴とする、請求項１〜８の
いずれか一に記載の結晶性シリコン膜の作製方法。 - 【請求項１０】 前記酸化物透明電極は、酸化錫、イン
ジウム酸化錫、酸化亜鉛、酸化銅、又はこれら材料の２
種以上の複合体から作製することを特徴とする、請求項
１〜９のいずれか一に記載の結晶性シリコン膜の作製方
法。 - 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれか一に記載の
方法によって作製された結晶性シリコン膜を含むスーパ
ーストレート型太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001252393A JP2003068643A (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | 結晶性シリコン膜の作製方法及び太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001252393A JP2003068643A (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | 結晶性シリコン膜の作製方法及び太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003068643A true JP2003068643A (ja) | 2003-03-07 |
Family
ID=19080877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001252393A Pending JP2003068643A (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | 結晶性シリコン膜の作製方法及び太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003068643A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005071131A2 (de) * | 2004-01-23 | 2005-08-04 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Transparente und leitfähige oxidschicht, herstellung sowie verwendung derselben in einer dünnschichtsolarzelle |
| WO2008056557A1 (fr) * | 2006-11-09 | 2008-05-15 | Nissin Electric Co., Ltd. | Procédé permettant de former un mince film de silicium par un procédé de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma |
| CN102687287A (zh) * | 2009-09-02 | 2012-09-19 | 于利奇研究中心有限公司 | 氧化锌层的制备和结构化方法以及氧化锌层 |
-
2001
- 2001-08-23 JP JP2001252393A patent/JP2003068643A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2005071131A2 (de) * | 2004-01-23 | 2005-08-04 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Transparente und leitfähige oxidschicht, herstellung sowie verwendung derselben in einer dünnschichtsolarzelle |
| WO2005071131A3 (de) * | 2004-01-23 | 2005-11-24 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Transparente und leitfähige oxidschicht, herstellung sowie verwendung derselben in einer dünnschichtsolarzelle |
| JP2007524000A (ja) * | 2004-01-23 | 2007-08-23 | フォルシュングスツェントルム・ユーリッヒ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 透明で導電性の酸化物膜およびそれの製造法および薄膜太陽電池でのそれの用途 |
| AU2005206242B2 (en) * | 2004-01-23 | 2010-07-01 | Forschungszentrum Julich Gmbh | Transparent and conductive oxide layer, production and use thereof in a thin film solar cell |
| WO2008056557A1 (fr) * | 2006-11-09 | 2008-05-15 | Nissin Electric Co., Ltd. | Procédé permettant de former un mince film de silicium par un procédé de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma |
| CN102687287A (zh) * | 2009-09-02 | 2012-09-19 | 于利奇研究中心有限公司 | 氧化锌层的制备和结构化方法以及氧化锌层 |
| US8894867B2 (en) | 2009-09-02 | 2014-11-25 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Method for producing and structuring a zinc oxide layer and zinc oxide layer |
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