JP2003142712A - Solar battery and method for manufacturing the same - Google Patents

Solar battery and method for manufacturing the same

Info

Publication number
JP2003142712A
JP2003142712A JP2001340963A JP2001340963A JP2003142712A JP 2003142712 A JP2003142712 A JP 2003142712A JP 2001340963 A JP2001340963 A JP 2001340963A JP 2001340963 A JP2001340963 A JP 2001340963A JP 2003142712 A JP2003142712 A JP 2003142712A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon layer
layer
electrode
solar cell
reaction vessel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001340963A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3697199B2 (en
Inventor
Masayuki Kureya
真之 呉屋
Yoshimichi Yonekura
義道 米倉
Shoji Morita
章二 森田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2001340963A priority Critical patent/JP3697199B2/en
Publication of JP2003142712A publication Critical patent/JP2003142712A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3697199B2 publication Critical patent/JP3697199B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/545Microcrystalline silicon PV cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/546Polycrystalline silicon PV cells

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a solar battery capable of manufacturing an (i) type fine crystal silicon layer or poly-crystal silicon layer having a (110) high orientation rate in a much lower temperature at low costs. SOLUTION: A first transparent electrode, a fine crystal Si layer or poly- crystal Si layer having pin structure or nip structure, a second transparent electrode, and a back electrode are successively formed on a transparent insulating substrate, so that a solar battery for making a light incident from the transparent insulating substrate side can be manufactured. In this case, at least the (i) type fine crystal Si layer or poly-crystal Si layer are heated by making the supporting electrode of a CVD device support an object to be treated having the transparent insulating substrate, and the mixed gas of chlorinated silicon group compound gas and H2 is supplied as raw material gas from a gas supply means to a reaction container, and a power for generating glow discharge whose frequency is 60 MHz or more is supplied from a power source to a ladder-type electrode so that glow discharge can be generated in the reaction container, and that plasma can be generated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池の製造方
法および太陽電池に関し、特にpin構造を持つ微結晶
シリコン層または多結晶シリコン層のうち、i型の微結
晶シリコン層または多結晶シリコン層を改良した太陽電
池の製造方法および太陽電池に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a solar cell and a solar cell, and more particularly to an i-type microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer of a microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer having a pin structure. And a solar cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】pin構造の薄膜結晶シリコン層(微結
晶Si層または多結晶Si層)を有する太陽電池におい
ては、発電層であるi型の微結晶Si層または多結晶S
i層を高品質化(主に(110)優先配向、低欠陥密度
等)することが光電変換効率を向上に有用であることが
知られている。(110)優先配向とは、一般にX線回
折パターンにおいて(220)面からの回折強度と他の
面からの回折強度を比較して判断するが、ここではプラ
ズマCVDにより製膜した薄膜シリコン結晶における主
なピークである(220)面と(111)面との回折強
度の比を(110)配向比として定義する。
2. Description of the Related Art In a solar cell having a thin film crystalline silicon layer (microcrystalline Si layer or polycrystalline Si layer) having a pin structure, an i-type microcrystalline Si layer or polycrystalline S layer which is a power generation layer is used.
It is known that improving the quality of the i layer (mainly (110) preferred orientation, low defect density, etc.) is useful for improving the photoelectric conversion efficiency. The (110) preferential orientation is generally judged by comparing the diffraction intensity from the (220) plane with the diffraction intensity from the other plane in the X-ray diffraction pattern. Here, in the thin film silicon crystal formed by plasma CVD The ratio of the diffraction intensity between the (220) plane and the (111) plane, which is the main peak, is defined as the (110) orientation ratio.

【0003】ところで、電子技術総合研究所彙報63巻
第1号、第2号にはi型の微結晶Si層(i層)をSi
4ガスを原料ガスとしてプラズマCVD装置のチャン
バ内に導入して、チャンバ内にプラズマを発生するとと
もに、雰囲気温度(製膜される被処理基板の温度)を3
50℃を超える高温にして製膜することにより、そのi
層が(110)優先配向を顕著に示すことが開示されて
いる。しかしながら、例えば透明絶縁性基板面から光を
入射し、pin構造の薄膜結晶シリコン(微結晶Siま
たは多結晶Si)を有するタイプの太陽電池の製造にお
いて、前記i層を300℃を超える高温で製膜すると、
次のような問題を生じる。
By the way, in the Institute of Electronics Technology, Vol. 63, No. 1 and No. 2, an i-type microcrystalline Si layer (i layer) is referred to as Si.
By introducing H 4 gas as a source gas into the chamber of the plasma CVD apparatus to generate plasma in the chamber, the ambient temperature (temperature of the substrate to be processed to be formed) is set to 3
By forming the film at a high temperature exceeding 50 ° C., the i
It is disclosed that the layer exhibits a prominent (110) preferred orientation. However, for example, in the production of a solar cell of the type in which light is incident from the surface of a transparent insulating substrate and has thin film crystalline silicon (microcrystalline Si or polycrystalline Si) having a pin structure, the i layer is manufactured at a high temperature exceeding 300 ° C. When you make a film,
The following problems occur.

【0004】すなわち、最も単純な構造の太陽電池は図
12に示すように透明絶縁性基板101上に第1透明電
極102、p型の微結晶Si層(p層)103、i型微
結晶Si層(i層)104、n型微結晶Si層(n層)
105、第2透明電極106、さらに裏面電極107を
順次形成することにより製造される。前記第1、第2の
透明電極102,106は、通常、酸化錫のような金属
酸化物が使用されるが、前記i層104を製膜するとき
に原料ガスであるH2またはSiH4ガスに由来する水素
ラジカルがプラズマ中で発生する。この水素ラジカル
は、図13に示すように前記p層103を拡散し、さら
に下側の第1透明電極102に達すると、還元反応によ
りその電極材料である金属酸化物の酸素の引き抜きが生
じる。前記還元反応は、高温でi層104を製膜した場
合に顕著に促進されるため、前記第1透明電極102は
透明度が下がり、光の透過性が低下して、光電変換効率
の低下が起きる。
That is, the solar cell having the simplest structure has a first transparent electrode 102, a p-type microcrystalline Si layer (p layer) 103, and an i-type microcrystalline Si on a transparent insulating substrate 101 as shown in FIG. Layer (i layer) 104, n-type microcrystalline Si layer (n layer)
It is manufactured by sequentially forming 105, the second transparent electrode 106, and the back electrode 107. Generally, a metal oxide such as tin oxide is used for the first and second transparent electrodes 102 and 106, but when the i layer 104 is formed, a raw material gas such as H 2 or SiH 4 gas is used. Hydrogen radicals derived from are generated in plasma. This hydrogen radical diffuses in the p-layer 103 as shown in FIG. 13, and when it reaches the first transparent electrode 102 on the lower side, the reduction reaction causes the extraction of oxygen of the metal oxide as the electrode material. The reduction reaction is remarkably promoted when the i layer 104 is formed at a high temperature, so that the transparency of the first transparent electrode 102 is lowered, the light transmittance is lowered, and the photoelectric conversion efficiency is lowered. .

【0005】また、前記透明絶縁性基板101を高温に
加熱することにより図14に示すようにp層103から
i層104へのp型不純物(例えばボロン等)の拡散が
促進されてpi接合界面のi層104側にp型拡散層1
08が形成されるため、接合界面の電気特性が劣化して
漏れ電流が増加し、光電変換効率の低下が起きる。
By heating the transparent insulating substrate 101 to a high temperature, diffusion of p-type impurities (for example, boron) from the p layer 103 to the i layer 104 is promoted as shown in FIG. P-type diffusion layer 1 on the i layer 104 side of
Since 08 is formed, the electrical characteristics of the junction interface are deteriorated, the leakage current is increased, and the photoelectric conversion efficiency is reduced.

【0006】したがって、従来のように(110)優先
配向を有するi型微結晶Si層104を製膜するために
基板温度を高温にすると、透明電極102の光学的特性
の劣化やpi接合界面へのp型拡散層108の生成によ
る電気特性の劣化が生じ、光電変換効率の低下を招く問
題を生じる。
Therefore, when the substrate temperature is increased to form the i-type microcrystalline Si layer 104 having the (110) preferential orientation as in the conventional case, the optical characteristics of the transparent electrode 102 deteriorate and the pi junction interface is formed. The electric characteristics are deteriorated due to the formation of the p-type diffusion layer 108, and there is a problem that the photoelectric conversion efficiency is lowered.

【0007】また、透明絶縁性基板上に裏面電極、第1
透明電極、n型の微結晶Si層(n層)、i型微結晶S
i層(i層)、p型微結晶Si層(p層)および第2透
明電極を順次形成した構造を有し、第2透明電極側から
光を入射させる太陽電池においても、i層を前述したよ
うに300℃を超える高温で製膜すると、第1透明電極
の光透過性の低下、ni接合界面のi層側へのn型不純
物層の形成による光電変換効率の低下を招く。
Further, a back surface electrode, a first electrode, is formed on the transparent insulating substrate.
Transparent electrode, n-type microcrystalline Si layer (n layer), i-type microcrystalline S
In a solar cell having a structure in which an i layer (i layer), a p-type microcrystalline Si layer (p layer), and a second transparent electrode are sequentially formed, and the light is incident from the second transparent electrode side, the i layer is described above. As described above, when the film is formed at a temperature higher than 300 ° C., the light transmissivity of the first transparent electrode is lowered, and the photoelectric conversion efficiency is lowered due to the formation of the n-type impurity layer on the i layer side of the ni junction interface.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、透明絶縁性
基板上に第1透明電極、pin構造またはnip構造を
持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層、第2透
明電極および裏面電極を順次形成し、前記透明絶縁性基
板側から光を入射させる構造の太陽電池の製造におい
て、少なくともi型の微結晶シリコン層または多結晶シ
リコン層を従来技術に比べてより低温で、かつ低コスト
で製膜することによって前記第1透明電極の光透過性の
低下、pi接合界面またはni接合界面での電気特性の
劣化を招くことなく、前記i型の微結晶シリコン層また
は多結晶シリコン層を(110)優先配向させることを
可能にした太陽電池の製造方法を提供しようとするもの
である。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a first transparent electrode, a microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer having a pin structure or a nip structure, a second transparent electrode and a back electrode are sequentially formed on a transparent insulating substrate. In manufacturing a solar cell having a structure in which light is incident from the transparent insulating substrate side, at least an i-type microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer is manufactured at a lower temperature and at a lower cost as compared with the conventional technology. By forming the film, the i-type microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer is formed (110) without deteriorating the light transmittance of the first transparent electrode and deteriorating the electrical characteristics at the pi junction interface or the ni junction interface. ) It is intended to provide a method for manufacturing a solar cell capable of preferential orientation.

【0009】本発明は、透明絶縁性基板上に裏面電極、
第1透明電極、pin構造またはnip構造を持つ微結
晶シリコン層または多結晶シリコン層および第2透明電
極を順次形成し、前記第2透明電極側から光を入射させ
る構造の太陽電池の製造において、少なくともi型の微
結晶シリコン層または多結晶シリコン層を従来技術に比
べてより低温で、かつ低コストで製膜することによって
前記第1透明電極の光透過性の低下、pi接合界面また
はni接合界面での電気特性の劣化を招くことなく、前
記i型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を
(110)優先配向させることを可能にした太陽電池の
製造方法を提供しようとするものである。
According to the present invention, a back electrode is provided on a transparent insulating substrate,
In manufacturing a solar cell having a structure in which a first transparent electrode, a microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer having a pin structure or a nip structure, and a second transparent electrode are sequentially formed, and light is incident from the second transparent electrode side, By forming at least an i-type microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer at a lower temperature and at a lower cost as compared with the prior art, a decrease in light transmittance of the first transparent electrode, a pi junction interface or a ni junction is formed. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a solar cell capable of (110) preferentially orienting the i-type microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer without deteriorating the electrical characteristics at the interface. .

【0010】本発明は、(110)優先配向性を示すi
型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を含むp
in構造の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を
有する太陽電池を提供しようとするものである。
The present invention provides a (110) preferred orientation i
P containing a microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer
It is intended to provide a solar cell having an in-structure microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明に係る太陽電池の
製造方法は、透明絶縁性基板上に第1透明電極と、pi
n構造またはnip構造を持つ微結晶シリコン層または
多結晶シリコン層と、第2透明電極と、裏面電極とを順
次形成し、前記透明絶縁性基板側から光を入射させる太
陽電池を製造するに際し、反応容器と、この反応容器に
原料ガスを供給するためのガス供給手段と、前記反応容
器内のガス排出するための排出手段と、前記反応容器内
に配置された放電用はしご型電極と、この放電用はしご
型電極にグロー放電発生用電力を供給するための電源
と、前記反応容器内に前記放電用はしご型電極と離間し
て平行に配置され、加熱用ヒーターを内蔵した支持電極
とを備えるCVD装置を用い、前記pin構造またはn
ip構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン
層のうち、少なくともi型の微結晶シリコン層または多
結晶シリコン層は、前記CVD装置の支持電極に前記透
明絶縁性基板を有する被処理物を支持させて加熱し、S
iH4とSiH2Cl2、SiHCl3およびSiCl4
ら選ばれる少なくとも1つの塩素化ケイ素系化合物ガス
とH2との混合ガスを前記原料ガスとして前記ガス供給
手段から前記反応容器内に供給し、前記電源からはしご
型電極に周波数60MHz以上のグロー放電発生用電力
を供給して前記反応容器内にグロー放電を起こしてプラ
ズマを発生させることにより製膜されることを特徴とす
るものである。
A method of manufacturing a solar cell according to the present invention comprises a first transparent electrode on a transparent insulating substrate and a pi
In manufacturing a solar cell in which a microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer having an n structure or a nip structure, a second transparent electrode, and a back electrode are sequentially formed, and light is incident from the transparent insulating substrate side, A reaction vessel, a gas supply means for supplying a raw material gas to the reaction vessel, a discharge means for discharging a gas in the reaction vessel, a discharge ladder electrode arranged in the reaction vessel, and A power source for supplying glow discharge generation power to the discharge ladder electrode, and a support electrode that is arranged in the reaction vessel in parallel with the discharge ladder electrode and is spaced apart from the discharge ladder electrode, and includes a heater for heating. Using a CVD apparatus, the pin structure or n
Of the microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer having the ip structure, at least the i-type microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer supports an object to be processed having the transparent insulating substrate as a support electrode of the CVD device. Let it heat, S
A mixed gas of at least one silicon chlorinated compound gas selected from iH 4 and SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 and SiCl 4 and H 2 is supplied as the raw material gas from the gas supply means into the reaction vessel, A film is formed by supplying a glow discharge generation power having a frequency of 60 MHz or more from the power supply to the ladder electrode to cause glow discharge in the reaction vessel to generate plasma.

【0012】本発明に係る別の太陽電池の製造方法は、
透明絶縁性基板上に裏面電極と、第1透明電極と、pi
n構造またはnip構造を持つ微結晶シリコン層または
多結晶シリコン層と、第2透明電極とを順次形成し、前
記第2透明電極側から光を入射させる太陽電池を製造す
るに際し、反応容器と、この反応容器に原料ガスを供給
するためのガス供給手段と、前記反応容器内のガス排出
するための排出手段と、前記反応容器内に配置された放
電用はしご型電極と、この放電用はしご型電極にグロー
放電発生用電力を供給するための電源と、前記反応容器
内に前記放電用はしご型電極と離間して平行に配置さ
れ、加熱用ヒーターを内蔵した支持電極とを備えるCV
D装置を用い、前記pin構造またはnip構造を持つ
微結晶シリコン層または多結晶シリコン層のうち、少な
くともi型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層
は、前記CVD装置の支持電極に前記透明絶縁性基板を
有する被処理物を支持させて加熱し、SiH4とSiH2
Cl2、SiHCl3およびSiCl4から選ばれる少な
くとも1つの塩素化ケイ素系化合物ガスとH2との混合
ガスを前記原料ガスとして前記ガス供給手段から前記反
応容器内に供給し、前記電源からはしご型電極に周波数
60MHz以上のグロー放電発生用電力を供給して前記
反応容器内にグロー放電を起こしてプラズマを発生させ
ることにより製膜されることを特徴とするものである。
Another method for manufacturing a solar cell according to the present invention is
A back electrode, a first transparent electrode, and a pi on a transparent insulating substrate.
In manufacturing a solar cell in which a microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer having an n structure or a nip structure and a second transparent electrode are sequentially formed and light is incident from the second transparent electrode side, a reaction container and a Gas supply means for supplying a raw material gas to the reaction vessel, discharge means for discharging the gas in the reaction vessel, a discharge ladder type electrode arranged in the reaction vessel, and a ladder type for discharge A CV provided with a power source for supplying electric power for glow discharge generation to the electrodes, and a supporting electrode which is arranged in the reaction vessel in parallel with the discharging ladder type electrode with a space therebetween and which has a built-in heater for heating.
Using the D device, at least the i-type microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer of the microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer having the pin structure or the nip structure is formed on the support electrode of the CVD device by the transparent insulation. The object to be processed having a flexible substrate is heated while supporting SiH 4 and SiH 2
A mixed gas of at least one silicon chlorinated compound gas selected from Cl 2 , SiHCl 3 and SiCl 4 and H 2 is supplied as the raw material gas from the gas supply means into the reaction vessel, and a ladder type from the power source. It is characterized in that the film is formed by supplying glow discharge generating power having a frequency of 60 MHz or more to the electrodes to cause glow discharge in the reaction vessel to generate plasma.

【0013】本発明に係る太陽電池は、透明絶縁性基板
上に第1透明電極と、pin構造またはnip構造を持
つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と、第2透
明電極と、裏面電極とが順次形成され、前記透明絶縁性
基板側から光を入射させる太陽電池において、前記pi
n構造またはnip構造を持つ微結晶シリコン層または
多結晶シリコン層のうち、少なくともi型の微結晶シリ
コン層または多結晶シリコン層は、塩素を1×1018
-3〜8×1020cm-3含有することを特徴とするもの
である。
The solar cell according to the present invention comprises a first transparent electrode, a microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer having a pin structure or a nip structure, a second transparent electrode, and a back electrode on a transparent insulating substrate. In a solar cell in which light is incident from the transparent insulating substrate side.
Of the microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer having the n structure or the nip structure, at least the i-type microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer contains 1 × 10 18 c of chlorine.
It is characterized by containing m −3 to 8 × 10 20 cm −3 .

【0014】本発明に係る別の太陽電池は、透明絶縁性
基板上に裏面電極と、第1透明電極と、pin構造また
はnip構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリ
コン層と、第2透明電極とが順次形成され、前記第2透
明電極側から光を入射させる太陽電池において、前記p
in構造またはnip構造を持つ微結晶シリコン層また
は多結晶シリコン層のうち、少なくともi型の微結晶シ
リコン層または多結晶シリコン層は、塩素を1×1018
cm-3〜8×1020cm-3含有することを特徴とするも
のである。
Another solar cell according to the present invention comprises a back electrode, a first transparent electrode, a microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer having a pin structure or a nip structure, and a second transparent electrode on a transparent insulating substrate. In the solar cell in which electrodes are sequentially formed and light is incident from the second transparent electrode side,
Of the microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer having the in structure or the nip structure, at least the i-type microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer contains 1 × 10 18 chlorine.
It is characterized by containing cm -3 to 8 × 10 20 cm -3 .

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.

【0016】図1は、以下に説明する実施形態の太陽電
池の製造におけるpin構造またはnip構造を持つ微
結晶シリコン層または多結晶シリコン層などの形成に用
いられるプラズマCVD装置を示す概略図、図2は図1
のCVD装置に組み込まれる放電用はしご型電極を示す
斜視図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a plasma CVD apparatus used for forming a microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer having a pin structure or a nip structure in the production of solar cells according to the embodiments described below. 2 is Figure 1
FIG. 3 is a perspective view showing a discharge ladder electrode incorporated in the CVD apparatus of FIG.

【0017】接地された反応容器1内には、図2に示す
構造の放電用はしご型2が起立して配置されている。図
示しない加熱ヒーターを内蔵した陽極3は、前記反応容
器1内に前記はしご型電極2と所望距離離間して平行に
配置されている。このようなはしご型電極2および陽極
3の配置において、それらの対向面を前面、反対側の面
を後面と称する。前記陽極3は、被処理基板を保持する
機能を有する。
A discharge ladder 2 having the structure shown in FIG. 2 is arranged upright in the grounded reaction vessel 1. The anode 3 having a built-in heater (not shown) is arranged in the reaction vessel 1 in parallel with the ladder electrode 2 with a desired distance. In such an arrangement of the ladder-shaped electrode 2 and the anode 3, the opposing surface thereof is referred to as a front surface, and the opposite surface is referred to as a rear surface. The anode 3 has a function of holding a substrate to be processed.

【0018】高周波電源4は、インピーダンス整合器5
を通して前記はしご型電極2に接続されている。原料ガ
スを供給するためのガス供給管6は、その先端が前記は
しご型電極2の背面に位置するように前記反応容器1内
に挿入されている。排気管7は、前記陽極3の背面に位
置する前記反応容器1の側面に連結され、かつ他端が図
示しない真空ポンプのような排気部材に連結されてい
る。
The high frequency power source 4 includes an impedance matching device 5
Is connected to the ladder type electrode 2 through. A gas supply pipe 6 for supplying a raw material gas is inserted into the reaction vessel 1 such that its tip is located on the back surface of the ladder electrode 2. The exhaust pipe 7 is connected to the side surface of the reaction vessel 1 located on the back surface of the anode 3, and the other end thereof is connected to an exhaust member such as a vacuum pump (not shown).

【0019】(第1実施形態)本発明に係る透明絶縁性
基板側から光を入射するタイプの太陽電池の製造方法を
前述した図1および図2に示すプラズマCVD装置を参
照して説明する。
(First Embodiment) A method of manufacturing a solar cell of the type in which light is incident from the transparent insulating substrate side according to the present invention will be described with reference to the plasma CVD apparatus shown in FIGS.

【0020】(第1工程)透明絶縁性基板上に第1透明
電極を形成する。
(First Step) A first transparent electrode is formed on a transparent insulating substrate.

【0021】前記透明絶縁性基板は、例えば光透過を示
す青板ガラスから作られる。
The transparent insulating substrate is made of, for example, soda-lime glass showing light transmission.

【0022】前記第1透明電極は、例えば酸化錫(Sn
2)、酸化インジウム錫(ITO)のような金属酸化
物から作られる。ここでは、水素による第1透明電極の
還元を抑制するため数十nmの厚さの酸化亜鉛膜(図示
せず)を第1透明電極上へ形成する。
The first transparent electrode is, for example, tin oxide (Sn).
O 2), is made from a metal oxide such as indium tin oxide (ITO). Here, in order to suppress reduction of the first transparent electrode by hydrogen, a zinc oxide film (not shown) having a thickness of several tens nm is formed on the first transparent electrode.

【0023】(第2工程)前述した図1に示すプラズマ
CVD装置の陽極3に前記第1透明電極が形成された透
明絶縁性基板を被処理物8として保持させ、被処理物8
をリードを通して接地された反応容器1に接続した後、
図示しない真空ポンプを作動して排気管7を通して前記
反応容器1内を真空排気する。つづいて、陽極3に内蔵
された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物8の基板を
所望温度に加熱する。加熱ヒーターによる加熱温度が十
分安定した後、反応容器1内に原料ガスであるSi
4、H2およびp型不純物ガスをガス供給管6を通して
導入し、反応容器1内を所定の圧力に制御する。反応容
器1内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源
4から高周波電力をインピーダンス整合器5を通して放
電用はしご型電極2に供給することにより前記放電用は
しご型電極2と前記被処理物8の間にプラズマ9を発生
させ、前記被処理物8の第1透明電極上にp型の微結晶
Si層または多結晶Si層を製膜する。
(Second Step) The transparent insulating substrate having the first transparent electrode formed thereon is held as the object 8 to be processed by the anode 3 of the plasma CVD apparatus shown in FIG.
After connecting to the grounded reaction vessel 1 through the lead,
A vacuum pump (not shown) is operated to evacuate the inside of the reaction vessel 1 through the exhaust pipe 7. Subsequently, the heater incorporated in the anode 3 is energized to heat the substrate of the object 8 to be treated to a desired temperature. After the heating temperature by the heater is sufficiently stabilized, the raw material gas, Si, is placed in the reaction vessel 1.
H 4 , H 2 and p-type impurity gas are introduced through the gas supply pipe 6 to control the inside of the reaction vessel 1 to a predetermined pressure. After the temperature and pressure in the reaction vessel 1 are sufficiently stabilized, high-frequency power is supplied from the high-frequency power source 4 to the discharge ladder-type electrode 2 through the impedance matching device 5, so that the discharge ladder-type electrode 2 and the object to be treated 8 are provided. A plasma 9 is generated between them to form a p-type microcrystalline Si layer or a polycrystalline Si layer on the first transparent electrode of the object to be processed 8.

【0024】前記p型不純物としては、例えばB26
を用いることができる。
As the p-type impurity, for example, B 2 H 6 or the like can be used.

【0025】(第3工程)p型の微結晶Si層または多
結晶Si層を製膜した後、原料ガスの供給を停止し、反
応容器1内を真空排気する。つづいて、反応容器1内に
原料ガスであるSiH4とSiH2Cl2、SiHCl3
よびSiCl4から選ばれる少なくとも1つの塩素化ケ
イ素系化合物ガスとH2との混合ガスをガス供給管6を
通して導入し、反応容器1内の所定の圧力に制御する。
反応容器1内の温度および圧力が十分安定した後、高周
波電源4から周波数が60MHz以上の高周波電力をイ
ンピーダンス整合器5を通して放電用はしご型電極2に
供給することにより前記放電用はしご型電極2と前記被
処理物8の間にプラズマ9を発生させ、前記被処理物8
のp型の微結晶Si層または多結晶Si層上にi型の微
結晶Si層または多結晶Si層を製膜する。
(Third Step) After forming the p-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer, the supply of the raw material gas is stopped and the inside of the reaction vessel 1 is evacuated. Subsequently, a mixed gas of at least one silicon chlorinated compound gas selected from SiH 4 and SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 and SiCl 4 which is a raw material gas and H 2 is fed into the reaction vessel 1 through a gas supply pipe 6. It is introduced and controlled to a predetermined pressure in the reaction vessel 1.
After the temperature and pressure in the reaction vessel 1 are sufficiently stabilized, a high frequency power having a frequency of 60 MHz or more is supplied from the high frequency power source 4 to the discharge ladder type electrode 2 through the impedance matching device 5 so that the discharge ladder type electrode 2 and A plasma 9 is generated between the object 8 to be processed,
The i-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer is formed on the p-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer.

【0026】前記塩素化ケイ素系化合物ガスを原料ガス
に添加することによって、前記陽極3の加熱ヒーターに
よる被処理物の透明絶縁性基板を120〜300℃の比
較的低温の加熱条件の下で(110)優先配向性を有す
るi型の微結晶Si層または多結晶Si層の製膜するこ
とが可能になる。なお、この透明絶縁性基板の加熱温度
を120℃未満にすると、(110)優先配向性を有す
るi型の微結晶Si層または多結晶Si層の製膜が困難
になる虞がある。一方、透明絶縁性基板の加熱温度が3
00℃を超える高温にすると、製膜時にSiH4ガスに
由来するプラズマ中の水素ラジカルが前記p型の微結晶
Si層または多結晶Si層を拡散し、さらに下側の金属
酸化物からなる第1透明電極に達して還元し、金属酸化
物の酸素の引き抜きが生じて光の透過性が低下して、光
電変換効率の低下が起こったり、p型の微結晶Si層ま
たは多結晶Si層のp型不純物がpi接合界面に拡散し
て電気特性の劣化が生じ、光電変換効率の低下を招いた
りする虞がある。
By adding the chlorinated silicon compound gas to the raw material gas, the transparent insulating substrate of the object to be treated by the heater of the anode 3 is heated at a relatively low temperature of 120 to 300 ° C. ( 110) It becomes possible to form an i-type microcrystalline Si layer or a polycrystalline Si layer having preferential orientation. When the heating temperature of this transparent insulating substrate is set to less than 120 ° C., it may be difficult to form an i-type microcrystalline Si layer or a polycrystalline Si layer having (110) preferential orientation. On the other hand, the heating temperature of the transparent insulating substrate is 3
When the temperature is higher than 00 ° C., hydrogen radicals in plasma derived from SiH 4 gas at the time of film formation diffuse in the p-type microcrystalline Si layer or polycrystalline Si layer, and are further made of a metal oxide on the lower side. 1 When reaching the transparent electrode and reducing, oxygen is extracted from the metal oxide, light transmittance is reduced, photoelectric conversion efficiency is reduced, and p-type microcrystalline Si layer or polycrystalline Si layer There is a possibility that the p-type impurities may diffuse into the pi junction interface to deteriorate the electrical characteristics and reduce the photoelectric conversion efficiency.

【0027】前記塩素化ケイ素系化合物ガスは、前記S
iH4と前記塩素化ケイ素系化合物ガスの合計流量に対
して流量比で1〜80%の範囲にて前記反応容器1に供
給することが好ましい。前記塩素化ケイ素系化合物ガス
の流量比を1%未満にすると、120〜300℃の比較
的低温の加熱条件の下では膜質が良好なi型の微結晶S
i層または多結晶Si層の製膜することが困難になる。
一方、前記塩素化ケイ素系化合物ガスの流量比が80%
を超えると、i型微結晶Si層または多結晶Si層がC
l、Cl2等にエッチングされ製膜速度が低下する、ま
たi型Si層がアモルファス化する虞がある。より好ま
しい前記塩素化ケイ素系化合物ガスの流量比は、10%
〜40%である。
The silicon chlorinated compound gas is the S
It is preferable that the iH 4 and the silicon chlorinated compound gas are supplied to the reaction vessel 1 at a flow rate ratio of 1 to 80% with respect to the total flow rate. When the flow rate ratio of the silicon chlorinated compound gas is less than 1%, the i-type microcrystal S having a good film quality is obtained under a relatively low temperature heating condition of 120 to 300 ° C.
It becomes difficult to form the i layer or the polycrystalline Si layer.
On the other hand, the flow ratio of the silicon chlorinated compound gas is 80%.
If it exceeds, the i-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer becomes C
There is a possibility that the film formation rate may be reduced by etching with 1, 1, Cl 2 or the like, and that the i-type Si layer may become amorphous. More preferable flow ratio of the silicon chlorinated compound gas is 10%.
-40%.

【0028】前記塩素化ケイ素系化合物ガスの流量比を
1〜80%に設定することにより塩素を1×1018cm
-3〜8×1020cm-3含有するi型の微結晶Si層また
は多結晶Si層を形成することが可能になる。前記i型
の微結晶Si層または多結晶Si層中の塩素含有量を1
×1018cm-3未満にすると、i型の微結晶Si層また
は多結晶Si層における(110)優先配向を向上する
ことが困難になる。一方、前記i型の微結晶Si層また
は多結晶Si層中の塩素含有量が8×1020cm-3を超
えると、i型の微結晶Si層または多結晶Si層の膜質
を劣化させる虞がある。より好ましいi型の微結晶Si
層または多結晶Si層中の塩素含有量は2×1019cm
-3〜4×1020cm-3である。なお、前記塩素化ケイ素
系化合物ガスをSiH4とH2とに混合するにあたり、H
2で希釈したガスを使用することを許容する。
By setting the flow rate ratio of the silicon chlorinated compound gas to 1 to 80%, the chlorine content is 1 × 10 18 cm 2.
It becomes possible to form an i-type microcrystalline Si layer or a polycrystalline Si layer containing −3 to 8 × 10 20 cm −3 . The chlorine content in the i-type microcrystalline Si layer or polycrystalline Si layer is set to 1
When it is less than × 10 18 cm −3, it becomes difficult to improve the (110) preferred orientation in the i-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer. On the other hand, if the chlorine content in the i-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer exceeds 8 × 10 20 cm −3 , the film quality of the i-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer may be deteriorated. There is. More preferable i-type microcrystalline Si
Chlorine content in layer or polycrystalline Si layer is 2 × 10 19 cm
-3 it is ~4 × 10 20 cm -3. When mixing the silicon chlorinated compound gas with SiH 4 and H 2 ,
Allow the use of gas diluted with 2 .

【0029】前記反応容器内にプラズマを発生させる際
の圧力は、0.5〜10Torrの範囲、より好ましく
は0.5〜3.0Torrの範囲に設定することが望ま
しい。
The pressure at which plasma is generated in the reaction vessel is preferably set in the range of 0.5 to 10 Torr, more preferably 0.5 to 3.0 Torr.

【0030】(第4工程)i型の微結晶Si層または多
結晶Si層を製膜した後、原料ガスの供給を停止し、反
応容器1内を真空排気する。つづいて、この反応容器1
内に原料ガスであるSiH4、H2およびn型不純物ガス
(PH3等)をガス供給管6を通して導入し、反応容器
1内の所定の圧力に制御する。反応容器1内の温度およ
び圧力が十分安定した後、高周波電源4から高周波電力
をインピーダンス整合器5を通して放電用はしご型電極
2に供給することにより前記放電用はしご型電極2と前
記被処理物8の間にプラズマ9を発生させ、前記被処理
物8のi型の微結晶Si層または多結晶Si層上にn型
の微結晶Si層または多結晶Si層を製膜する。この
後、前記被処理物をプラズマCVD層の反応容器1から
取り出し、前記n型の微結晶Si層または多結晶Si層
上に第2透明電極および裏面電極を順次形成して太陽電
池を製造する。この太陽電池は、透明絶縁性基板側から
太陽光のような光を入射させて前記pin構造の微結晶
Si層または多結晶Si層で光電変換させることにより
起電される。
(Fourth Step) After forming the i-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer, the supply of the raw material gas is stopped and the inside of the reaction vessel 1 is evacuated. Next, this reaction container 1
Source gases SiH 4 , H 2 and n-type impurity gas (PH 3 etc.) are introduced through the gas supply pipe 6 to control the pressure in the reaction vessel 1 to a predetermined pressure. After the temperature and pressure in the reaction vessel 1 are sufficiently stabilized, high-frequency power is supplied from the high-frequency power source 4 to the discharge ladder-type electrode 2 through the impedance matching device 5, so that the discharge ladder-type electrode 2 and the object to be treated 8 are provided. A plasma 9 is generated during the process to form an n-type microcrystalline Si layer or a polycrystalline Si layer on the i-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer of the object to be processed 8. Thereafter, the object to be processed is taken out from the reaction vessel 1 having the plasma CVD layer, and the second transparent electrode and the back surface electrode are sequentially formed on the n-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer to manufacture a solar cell. . This solar cell is generated by causing light such as sunlight to enter from the transparent insulating substrate side and photoelectrically converting the light in the microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer having the pin structure.

【0031】前記n型不純物ガスとしては、例えばPH
3等を用いることができる。
As the n-type impurity gas, for example, PH
3 etc. can be used.

【0032】前記第2透明電極は、例えば酸化インジウ
ム錫(ITO)、酸化錫から作られる。
The second transparent electrode is made of, for example, indium tin oxide (ITO) or tin oxide.

【0033】前記裏面電極は、例えばAlから作られ
る。
The back electrode is made of, for example, Al.

【0034】なお、前記太陽電池の製造において第1透
明電極側からp型、i型、n型の微結晶Si層を順次製
膜してpin構造としたが、n型、i型、p型の微結晶
シリコン層または多結晶シリコン層を順次製膜してni
p構造としてもよい。
In the manufacture of the solar cell, a p-type, i-type, and n-type microcrystalline Si layers were sequentially formed from the first transparent electrode side to form a pin structure. The microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer of
It may have a p structure.

【0035】また、前記第1透明電極と前記pin構造
またはnip構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶
シリコン層との間に、p、i、nの配列が前記微結晶シ
リコン層または多結晶シリコン層と同様なpin構造ま
たはnip構造を持つアモルファスシリコン層を配置す
ることを許容する。
The arrangement of p, i, n between the first transparent electrode and the microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer having the pin structure or the nip structure is the microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer. It is allowed to place an amorphous silicon layer having a pin structure or a nip structure similar to the layer.

【0036】以上、第1実施形態によれば透明絶縁性基
板上に第1透明電極、pin構造またはnip構造を持
つ微結晶Si層または多結晶Si層、第2透明電極およ
び裏面電極を順次形成し、前記透明絶縁性基板側から光
を入射させる構造の太陽電池の製造において、プラズマ
CVD装置の支持電極に前記透明絶縁性基板を有する被
処理物を支持させて加熱し、SiH4とSiH2Cl2
SiHCl3およびSiCl4から選ばれる少なくとも1
つの塩素化ケイ素系化合物ガスとH2との混合ガスを原
料ガスとしてガス供給手段から前記反応容器内に供給
し、前記電源からはしご型電極に周波数60MHz以上
のグロー放電発生用電力を供給して前記反応容器内にグ
ロー放電を起こしてプラズマを発生させることによっ
て、p型(またはn型)の微結晶Si層または多結晶S
i層を120〜300℃の比較的低温の加熱条件の下で
(110)優先配向性を有するi型の微結晶Si層また
は多結晶Si層を製膜することが可能になる。
As described above, according to the first embodiment, the first transparent electrode, the microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer having the pin structure or the nip structure, the second transparent electrode and the back electrode are sequentially formed on the transparent insulating substrate. Then, in manufacturing a solar cell having a structure in which light is incident from the transparent insulating substrate side, SiH 4 and SiH 2 are supported by heating a workpiece having the transparent insulating substrate on a supporting electrode of a plasma CVD apparatus. Cl 2 ,
At least 1 selected from SiHCl 3 and SiCl 4
A mixed gas of one silicon chlorinated compound gas and H 2 is supplied as a raw material gas from the gas supply means into the reaction vessel, and power for glow discharge generation with a frequency of 60 MHz or more is supplied from the power source to the ladder type electrode. A glow discharge is generated in the reaction vessel to generate plasma, whereby a p-type (or n-type) microcrystalline Si layer or polycrystalline S layer is formed.
It becomes possible to form an i-type microcrystalline Si layer or a polycrystalline Si layer having (110) preferential orientation under heating conditions of the i layer at a relatively low temperature of 120 to 300 ° C.

【0037】すなわち、SiH2Cl2のような塩素化ケ
イ素系ガスを原料ガスの一成分として用いることによっ
て、プラズマ中で塩素化ケイ素系ガスが分解して塩素を
発生するため、シリコンの成長表面を水素の代わりに塩
素で覆うことが可能になる。塩素は、水素に比べて原子
寸法が大きいためにSi層中に取り込まれ難く、(11
0)配向性を妨げる二次核の発生を抑制することができ
る。その結果、(110)優先配向性を有するi型の微
結晶Si層または多結晶Si層を製膜することが可能に
なる。
That is, when a silicon chlorinated gas such as SiH 2 Cl 2 is used as one component of the source gas, the silicon chlorinated gas is decomposed in plasma to generate chlorine, so that the growth surface of silicon is Can be covered with chlorine instead of hydrogen. Since chlorine has a larger atomic size than hydrogen, it is difficult to be taken into the Si layer, and (11
0) Generation of secondary nuclei that hinder the orientation can be suppressed. As a result, it becomes possible to form an i-type microcrystalline Si layer or a polycrystalline Si layer having a (110) preferential orientation.

【0038】したがって、i型の微結晶Si層または多
結晶Si層の製膜時にSiH4ガスに由来するプラズマ
中の水素ラジカルが前記p型(またはn型)の微結晶S
i層または多結晶Si層を拡散し、さらに下側の酸化錫
のような金属酸化物からなる第1透明電極に達して還元
する反応を抑制することができる。その結果、金属酸化
物の酸素の引き抜きを抑制して前記第1透明電極の光の
透過性を維持できる。
Therefore, when the i-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer is formed, the hydrogen radicals in the plasma derived from SiH 4 gas are the p-type (or n-type) microcrystalline S.
It is possible to suppress the reaction of diffusing the i layer or the polycrystalline Si layer and further reaching the first transparent electrode made of a metal oxide such as tin oxide on the lower side and reducing the first transparent electrode. As a result, the extraction of oxygen from the metal oxide can be suppressed, and the light transmittance of the first transparent electrode can be maintained.

【0039】また、i型の微結晶Si層または多結晶S
i層の製膜時にp型(またはn型)の微結晶Si層また
は多結晶Si層とのpi接合界面(またはni接合界
面)にp型(またはn型)の不純物が拡散するのを抑制
できるため、前記接合界面での電気特性を良好な状態に
維持することができる。
In addition, an i-type microcrystalline Si layer or polycrystalline S
Suppressing diffusion of p-type (or n-type) impurities at the pi-junction interface (or ni-junction interface) with the p-type (or n-type) microcrystalline Si layer or polycrystalline Si layer during the formation of the i-layer Therefore, the electrical characteristics at the bonding interface can be maintained in a good state.

【0040】このように第1実施形態によれば、比較的
低温で(110)優先配向性を有するi型の微結晶Si
層または多結晶Si層を製膜でき、かつ前記第1透明電
極の光の透過性を維持できるとともに、pi接合界面
(またはni接合界面)での電気特性を良好な状態に維
持することができるため、透明絶縁性基板側から太陽光
のような光を入射した際、高い光電変換効率を示す太陽
電池を製造することができる。
As described above, according to the first embodiment, the i-type microcrystalline Si having the (110) preferential orientation at a relatively low temperature is used.
Layer or a polycrystalline Si layer can be formed, the light transmittance of the first transparent electrode can be maintained, and the electrical characteristics at the pi junction interface (or ni junction interface) can be maintained in a good state. Therefore, when light such as sunlight is incident from the transparent insulating substrate side, a solar cell exhibiting high photoelectric conversion efficiency can be manufactured.

【0041】また、第1透明電極、pin構造またはn
ip構造を持つ微結晶Si層または多結晶Si層、第2
透明電極および裏面電極を順次形成し、前記透明絶縁性
基板側から光を入射させる構造の太陽電池において、i
型の微結晶Si層または多結晶Si層中の塩素量を1×
1018〜8×1020cm-3に規定することによって、
(110)優先配向性を向上できるため、透明絶縁性基
板側から太陽光のような光を入射した際、高い光電変換
効率を示す太陽電池を得ることができる。
The first transparent electrode, the pin structure or n
microcrystalline Si layer or polycrystalline Si layer having ip structure, second
In a solar cell having a structure in which a transparent electrode and a back electrode are sequentially formed and light is incident from the transparent insulating substrate side, i
-Type microcrystalline Si layer or polycrystalline Si layer with an amount of chlorine of 1 ×
By specifying 10 18 to 8 × 10 20 cm −3 ,
Since the (110) preferential orientation can be improved, a solar cell exhibiting high photoelectric conversion efficiency can be obtained when light such as sunlight enters from the transparent insulating substrate side.

【0042】さらに、前記第1透明電極と前記pin構
造またはnip構造を持つ微結晶シリコン層または多結
晶シリコン層との間に、p、i、nの配列が前記微結晶
Si層または多結晶Si層と同様なpin構造またはn
ip構造を持つアモルファスシリコン層を配置すること
ことによって、より一層光電変換効率の高い太陽電池を
得ることができる。
Further, between the first transparent electrode and the microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer having the pin structure or the nip structure, the arrangement of p, i, and n is the microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer. Pin structure similar to layers or n
By arranging the amorphous silicon layer having the ip structure, a solar cell having higher photoelectric conversion efficiency can be obtained.

【0043】(第2実施形態)本発明に係る第2透明電
極側から光を入射するタイプの太陽電池の製造方法を前
述した図1および図2に示すプラズマCVD装置を参照
して説明する。
(Second Embodiment) A method of manufacturing a solar cell of the type in which light is incident from the second transparent electrode side according to the present invention will be described with reference to the plasma CVD apparatus shown in FIGS. 1 and 2 described above.

【0044】(第1工程)例えば光透過を示す青板ガラ
スから作られる透明絶縁性基板上に例えばAlからなる
裏面電極を形成した後、この裏面電極上に例えば酸化
錫、酸化インジウム錫(ITO)のような金属酸化物か
ら作られる第1透明電極を形成する。
(First step) After forming a back electrode made of, for example, Al on a transparent insulating substrate made of soda-lime glass showing light transmission, for example, tin oxide, indium tin oxide (ITO), etc. are formed on the back electrode. Forming a first transparent electrode made of a metal oxide such as.

【0045】(第2工程)前述した図1に示すプラズマ
CVD装置の陽極3に前記第1透明電極が形成された透
明絶縁性基板を被処理物8として保持させ、被処理物8
をリードを通して接地された反応容器1に接続した後、
図示しない真空ポンプを作動して排気管7を通して前記
反応容器1内のガスを真空排気する。つづいて、陽極3
に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物8の
基板を所望温度に加熱する。加熱ヒーターによる加熱温
度が十分安定した後、反応容器1内に原料ガスであるS
iH 4、H2および例えばPH3のようなn型不純物ガス
をガス供給管6を通して導入し、反応容器1内を所定の
圧力に制御する。反応容器1内の温度および圧力が十分
安定した後、高周波電源4から高周波電力をインピーダ
ンス整合器5を通して放電用はしご型電極2に供給する
ことにより前記放電用はしご型電極2と前記被処理物8
の間にプラズマ9を発生させ、前記被処理物8の第1透
明電極上にn型の微結晶Si層または多結晶Si層を製
膜する。
(Second Step) The plasma shown in FIG. 1 described above.
A transparent electrode having the first transparent electrode formed on the anode 3 of the CVD apparatus.
The bright insulating substrate is held as the object to be processed 8
After connecting to the grounded reaction vessel 1 through the lead,
The vacuum pump (not shown) is operated to pass the exhaust pipe 7
The gas in the reaction container 1 is evacuated. Next, anode 3
The heating heater built in the
The substrate is heated to the desired temperature. Heating temperature by heater
After the temperature is sufficiently stabilized, the raw material gas S
iH Four, H2And for example PH3N-type impurity gas such as
Is introduced through the gas supply pipe 6, and the inside of the reaction vessel 1 is
Control to pressure. The temperature and pressure inside the reaction vessel 1 are sufficient
After stabilizing, the high frequency power from the high frequency power source 4
Supply to the discharge ladder electrode 2 through the impedance matching device 5.
As a result, the discharge ladder electrode 2 and the object to be treated 8
A plasma 9 is generated between
Produces n-type microcrystalline Si layer or polycrystalline Si layer on bright electrode
To film.

【0046】(第3工程)n型の微結晶Si層または多
結晶Si層を製膜した後、原料ガスの供給を停止し、反
応容器1内を真空排気する。つづいて、反応容器1内に
原料ガスであるSiH4とSiH2Cl2、SiHCl3
よびSiCl4から選ばれる少なくとも1つの塩素化ケ
イ素系化合物ガスとH2との混合ガスをガス供給管6を
通して導入し、反応容器1内の所定の圧力に制御する。
反応容器1内の温度および圧力が十分安定した後、高周
波電源4から周波数が60MHz以上の高周波電力をイ
ンピーダンス整合器5を通して放電用はしご型電極2に
供給することにより前記放電用はしご型電極2と前記被
処理物8の間にプラズマ9を発生させ、前記被処理物8
のn型の微結晶Si層または多結晶Si層上にi型の微
結晶Si層または多結晶Si層を製膜する。
(Third Step) After forming the n-type microcrystalline Si layer or polycrystalline Si layer, the supply of the raw material gas is stopped and the inside of the reaction vessel 1 is evacuated. Subsequently, a mixed gas of at least one silicon chlorinated compound gas selected from SiH 4 and SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 and SiCl 4 which is a raw material gas and H 2 is fed into the reaction vessel 1 through a gas supply pipe 6. It is introduced and controlled to a predetermined pressure in the reaction vessel 1.
After the temperature and pressure in the reaction vessel 1 are sufficiently stabilized, a high frequency power having a frequency of 60 MHz or more is supplied from the high frequency power source 4 to the discharge ladder type electrode 2 through the impedance matching device 5 so that the discharge ladder type electrode 2 and A plasma 9 is generated between the object 8 to be processed,
The i-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer is formed on the n-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer.

【0047】前記塩素化ケイ素系化合物ガスを原料ガス
に添加することによって、前記陽極3の加熱ヒーターに
よる被処理物の透明絶縁性基板を120〜300℃の比
較的低温の加熱条件の下で(110)優先配向性を有す
るi型の微結晶Si層または多結晶Si層の製膜するこ
とが可能になる。なお、この透明絶縁性基板の加熱温度
を120℃未満にすると、(110)優先配向性を有す
るi型の微結晶Si層または多結晶Si層の製膜が困難
になる虞がある。一方、透明絶縁性基板の加熱温度が3
00℃を超える高温にすると、製膜時にSiH4ガスに
由来するプラズマ中の水素ラジカルが前記n型の微結晶
Si層または多結晶Si層を拡散し、さらに下側の金属
酸化物からなる第1透明電極に達して還元し、金属酸化
物の酸素の引き抜きが生じて光の透過性が低下して、光
電変換効率の低下が起こったり、n型の微結晶Si層ま
たは多結晶Si層のn型不純物がni接合界面に拡散し
て電気特性の劣化が生じ、光電変換効率の低下を招いた
りする虞がある。
By adding the chlorinated silicon compound gas to the raw material gas, the transparent insulating substrate of the object to be treated by the heater of the anode 3 is heated at a relatively low temperature of 120 to 300 ° C. ( 110) It becomes possible to form an i-type microcrystalline Si layer or a polycrystalline Si layer having preferential orientation. When the heating temperature of this transparent insulating substrate is set to less than 120 ° C., it may be difficult to form an i-type microcrystalline Si layer or a polycrystalline Si layer having (110) preferential orientation. On the other hand, the heating temperature of the transparent insulating substrate is 3
When the temperature is higher than 00 ° C., hydrogen radicals in plasma derived from SiH 4 gas at the time of film formation diffuse in the n-type microcrystalline Si layer or polycrystalline Si layer, and are further made of a metal oxide on the lower side. 1 When reaching the transparent electrode and reducing, oxygen is extracted from the metal oxide, light transmittance is reduced, photoelectric conversion efficiency is reduced, and n-type microcrystalline Si layer or polycrystalline Si layer There is a risk that the n-type impurities may diffuse into the ni junction interface to deteriorate the electrical characteristics, resulting in a decrease in photoelectric conversion efficiency.

【0048】前記塩素化ケイ素系化合物ガスは、前記S
iH4と前記塩素化ケイ素系化合物ガスの合計流量に対
して流量比で1〜80%の範囲にて前記反応容器1に供
給することが好ましい。前記塩素化ケイ素系化合物ガス
の流量比を1%未満にすると、120〜300℃の比較
的低温の加熱条件の下で膜質が良好なi型の微結晶Si
層または多結晶Si層の製膜することが困難になる。一
方、前記塩素化ケイ素系化合物ガスの流量比が80%を
超えると、i型微結晶Siまたは多結晶Si層がCl、
Cl2等にエッチングされ製膜速度が低下する、またi
型Si層がアモルファス化する虞がある。より好ましい
前記塩素化ケイ素系化合物ガスの流量比は、10%〜4
0%である。
The silicon chlorinated compound gas is the S
It is preferable that the iH 4 and the silicon chlorinated compound gas are supplied to the reaction vessel 1 at a flow rate ratio of 1 to 80% with respect to the total flow rate. When the flow rate ratio of the silicon chlorinated compound gas is less than 1%, i-type microcrystalline Si having a good film quality under heating conditions of a relatively low temperature of 120 to 300 ° C.
It becomes difficult to form a layer or a polycrystalline Si layer. On the other hand, when the flow rate ratio of the silicon chlorinated compound gas exceeds 80%, the i-type microcrystalline Si or polycrystalline Si layer becomes Cl,
Etching with Cl 2 or the like reduces the film forming rate, and i
The type Si layer may become amorphous. More preferable flow ratio of the silicon chlorinated compound gas is 10% to 4
It is 0%.

【0049】前記塩素化ケイ素系化合物ガスの流量比を
1〜80%に設定することにより塩素を1×1018cm
-3〜8×1020cm-3含有するi型の微結晶Si層また
は多結晶Si層を形成することが可能になる。前記i型
の微結晶Si層または多結晶Si層中の塩素含有量を1
×1018cm-3未満にすると、i型の微結晶Si層また
は多結晶Si層における(110)優先配向を向上する
ことが困難になる。一方、前記i型の微結晶Si層また
は多結晶Si層中の塩素含有量が8×1020cm-3を超
えると、i型の微結晶Si層または多結晶Si層の膜質
を劣化させる虞がある。より好ましいi型の微結晶Si
層または多結晶Si層中の塩素含有量は2×1019cm
-3〜4×1020cm-3である。なお、前記塩素化ケイ素
系化合物ガスをSiH4とH2とに混合するにあたり、H
2で希釈することを許容する。
By setting the flow rate ratio of the silicon chlorinated compound gas to 1 to 80%, the chlorine content is 1 × 10 18 cm 2.
It becomes possible to form an i-type microcrystalline Si layer or a polycrystalline Si layer containing −3 to 8 × 10 20 cm −3 . The chlorine content in the i-type microcrystalline Si layer or polycrystalline Si layer is set to 1
When it is less than × 10 18 cm −3, it becomes difficult to improve the (110) preferred orientation in the i-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer. On the other hand, if the chlorine content in the i-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer exceeds 8 × 10 20 cm −3 , the film quality of the i-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer may be deteriorated. There is. More preferable i-type microcrystalline Si
Chlorine content in layer or polycrystalline Si layer is 2 × 10 19 cm
-3 it is ~4 × 10 20 cm -3. When mixing the silicon chlorinated compound gas with SiH 4 and H 2 ,
Allow to dilute by 2 .

【0050】前記反応容器内にプラズマを発生させる際
の圧力は、0.5〜10Torrの範囲、より好ましく
は0.5〜3.0Torrの範囲に設定することが望ま
しい。
The pressure at which plasma is generated in the reaction vessel is preferably set in the range of 0.5 to 10 Torr, more preferably 0.5 to 3.0 Torr.

【0051】前記高周波電源から放電用はしご型電極に
供給する高周波電力は、60MHz以上の周波数を有す
ることが好ましい。
The high frequency power supplied from the high frequency power source to the discharge ladder electrode preferably has a frequency of 60 MHz or higher.

【0052】(第4工程)i型の微結晶Si層または多
結晶Si層を製膜した後、原料ガスの供給を停止し、反
応容器1内を真空排気する。つづいて、この反応容器1
内に原料ガスであるSiH、Hおよび例えばB26のよ
うなp型不純物ガスをガス供給管6を通して導入し、反
応容器1内の所定の圧力に制御する。反応容器1内の温
度および圧力が十分安定した後、高周波電源4から高周
波電力をインピーダンス整合器5を通して放電用はしご
型電極2に供給することにより前記放電用はしご型電極
2と前記被処理物8の間にプラズマ9を発生させ、前記
被処理物8のi型の微結晶Si層または多結晶Si層上
にp型の微結晶Si層または多結晶Si層を製膜する。
この後、前記被処理物をプラズマCVD層の反応容器1
から取り出し、前記p型の微結晶Si層または多結晶S
i層上に例えば酸化錫、酸化インジウム錫(ITO)の
よう金属酸化物からなる第2透明電極を形成して太陽電
池を製造する。この太陽電池は、第2透明電極側から太
陽光のような光を入射させて前記pin構造の微結晶S
i層または多結晶Si層で光電変換させることにより起
電される。
(Fourth Step) After forming the i-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer, the supply of the raw material gas is stopped and the inside of the reaction vessel 1 is evacuated. Next, this reaction container 1
A source gas such as SiH and H and a p-type impurity gas such as B 2 H 6 are introduced into the reaction vessel through a gas supply pipe 6, and the reaction vessel 1 is controlled to a predetermined pressure. After the temperature and pressure in the reaction vessel 1 are sufficiently stabilized, high-frequency power is supplied from the high-frequency power source 4 to the discharge ladder-type electrode 2 through the impedance matching device 5, so that the discharge ladder-type electrode 2 and the object to be treated 8 are provided. A plasma 9 is generated during this period to form a p-type microcrystalline Si layer or polycrystalline Si layer on the i-type microcrystalline Si layer or polycrystalline Si layer of the object to be processed 8.
After that, the object to be treated is put into a reaction vessel 1 for plasma CVD layer.
From the p-type microcrystalline Si layer or polycrystalline S
A second transparent electrode made of a metal oxide such as tin oxide or indium tin oxide (ITO) is formed on the i layer to manufacture a solar cell. In this solar cell, light such as sunlight is made incident from the second transparent electrode side to obtain the pin-structured microcrystal S.
Electromotive force is generated by photoelectric conversion in the i layer or the polycrystalline Si layer.

【0053】なお、前記太陽電池の製造において第1透
明電極側からn型、i型、p型の微結晶Si層を順次製
膜してnip構造としたが、p型、i型、n型の微結晶
Si層または多結晶Si層を順次製膜してpin構造と
してもよい。
In the manufacture of the solar cell, n-type, i-type and p-type microcrystalline Si layers were sequentially formed from the first transparent electrode side to form a nip structure. The microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer may be sequentially formed into a pin structure.

【0054】また、前記nip構造またはpin構造を
持つ微結晶Si層または多結晶Si層と前記第2透明電
極との間に、p、i、nの配列が前記微結晶Si層また
は多結晶Si層と同様なnip構造またはpin構造を
持つアモルファスシリコン層を配置することを許容す
る。
Further, between the microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer having the nip structure or the pin structure and the second transparent electrode, the arrangement of p, i, n is the microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer. It is allowed to place an amorphous silicon layer having a nip structure or a pin structure similar to the layer.

【0055】以上、第2実施形態によれば透明絶縁性基
板上に裏面電極、第1透明電極、nip構造またはpi
n構造を持つ微結晶Si層または多結晶Si層、第2透
明電極を順次形成し、前記第2透明電極側から光を入射
させる構造の太陽電池の製造において、プラズマCVD
装置の支持電極に前記透明絶縁性基板を有する被処理物
を支持させて加熱し、SiH4とSiH2Cl2、SiH
Cl3およびSiCl4から選ばれる少なくとも1つの塩
素化ケイ素系化合物ガスとH2との混合ガスを原料ガス
としてガス供給手段から前記反応容器内に供給し、前記
電源からはしご型電極に周波数60MHz以上のグロー
放電発生用電力を供給して前記反応容器内にグロー放電
を起こしてプラズマを発生させることによって、n型
(またはp型)の微結晶Si層または多結晶Si層上に
120〜300℃の比較的低温の加熱条件の下で前述し
た第1実施形態と同様な作用により(110)優先配向
性を有するi型の微結晶Si層または多結晶Si層を製
膜することができる。
As described above, according to the second embodiment, the back surface electrode, the first transparent electrode, the nip structure or the pi is formed on the transparent insulating substrate.
Plasma CVD in the manufacture of a solar cell having a structure in which a microcrystalline Si layer or a polycrystalline Si layer having an n structure and a second transparent electrode are sequentially formed and light is incident from the second transparent electrode side.
An object to be processed having the transparent insulating substrate is supported on a supporting electrode of the apparatus and heated to produce SiH 4 , SiH 2 Cl 2 , and SiH.
A mixed gas of at least one silicon chlorinated compound gas selected from Cl 3 and SiCl 4 and H 2 is supplied as a raw material gas from the gas supply means into the reaction vessel, and a frequency of 60 MHz or more is supplied from the power source to the ladder electrode. Of the glow discharge generation power to cause glow discharge in the reaction vessel to generate plasma, and thereby 120 to 300 ° C. on the n-type (or p-type) microcrystalline Si layer or polycrystalline Si layer. The i-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer having the (110) preferential orientation can be formed by the same operation as that of the first embodiment described above under the heating condition of relatively low temperature.

【0056】したがって、i型の微結晶Si層または多
結晶Si層の製膜時にSiH4ガスに由来するプラズマ
中の水素ラジカルが前記n型の微結晶Si層または多結
晶Si層を拡散し、さらに下側の酸化錫のような金属酸
化物からなる第1透明電極に達して還元する反応を抑制
することができる。その結果、金属酸化物の酸素の引き
抜きを抑制して前記第1透明電極の光の透過性を維持で
きる。
Therefore, hydrogen radicals in the plasma derived from SiH 4 gas diffuse in the n-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer when the i-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer is formed, Further, it is possible to suppress the reaction of reaching and reducing the first transparent electrode made of a metal oxide such as tin oxide on the lower side. As a result, the extraction of oxygen from the metal oxide can be suppressed, and the light transmittance of the first transparent electrode can be maintained.

【0057】また、i型の微結晶Si層または多結晶S
i層の製膜時にn型(またはp型)の微結晶Si層また
は多結晶Si層とのni接合界面(またはpi接合界
面)にn型(またはp型)の不純物が拡散するのを抑制
できるため、前記接合界面での電気特性を良好な状態に
維持することができる。
Further, i-type microcrystalline Si layer or polycrystalline S layer
Suppressing diffusion of n-type (or p-type) impurities at the ni-junction interface (or pi-junction interface) with the n-type (or p-type) microcrystalline Si layer or polycrystalline Si layer during the formation of the i-layer Therefore, the electrical characteristics at the bonding interface can be maintained in a good state.

【0058】このように第2実施形態によれば、比較的
低温で(110)優先配向性を有するi型の微結晶Si
層または多結晶Si層を製膜でき、かつ前記第1透明電
極の光の透過性を維持できるとともに、ni接合界面
(またはpi接合界面)での電気特性を良好な状態に維
持することができるため、第2透明電極側から太陽光の
ような光を入射した際、高い光電変換効率を示す太陽電
池を製造することができる。
As described above, according to the second embodiment, i-type microcrystalline Si having a (110) preferential orientation at a relatively low temperature.
Layer or a polycrystalline Si layer can be formed, the light transmittance of the first transparent electrode can be maintained, and the electrical characteristics at the ni junction interface (or pi junction interface) can be maintained in a good state. Therefore, when light such as sunlight is incident from the second transparent electrode side, it is possible to manufacture a solar cell that exhibits high photoelectric conversion efficiency.

【0059】また、透明絶縁性基板上に裏面電極、第1
透明電極、nip構造またはpin構造を持つ微結晶S
i層または多結晶Si層および第2透明電極を順次形成
し、前記第2透明電極側から光を入射させる構造の太陽
電池において、i型の微結晶Si層または多結晶Si層
中の塩素量を1×1018〜8×1020cm-3に規定する
ことによって、(110)優先配向性を向上できるた
め、第2透明電極側から太陽光のような光を入射した
際、高い光電変換効率を示す太陽電池を得ることができ
る。
Also, a back electrode, a first electrode, and a transparent insulating substrate are provided.
Microcrystal S having transparent electrode, nip structure or pin structure
In a solar cell having a structure in which an i layer or a polycrystalline Si layer and a second transparent electrode are sequentially formed and light is incident from the second transparent electrode side, the amount of chlorine in the i-type microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer by defining the 1 × 10 18 ~8 × 10 20 cm -3 , and (110) because it can improve the preferential orientation, when the incident light such as sunlight from the second transparent electrode side, high photoelectric conversion A solar cell exhibiting efficiency can be obtained.

【0060】さらに、前記nip構造またはpin構造
を持つ微結晶Si層または多結晶Si層と前記第2透明
電極との間に、p、i、nの配列が前記微結晶Si層ま
たは多結晶Si層と同様なnip構造またはpin構造
を持つアモルファスシリコン層を配置することによっ
て、より一層光電変換効率の高い太陽電池を得ることが
できる。
Furthermore, the arrangement of p, i, and n between the microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer having the nip structure or the pin structure and the second transparent electrode is the microcrystalline Si layer or the polycrystalline Si layer. By arranging an amorphous silicon layer having a nip structure or a pin structure similar to that of a layer, a solar cell having higher photoelectric conversion efficiency can be obtained.

【0061】[0061]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0062】(実施例1)この実施例1では、透明絶縁
性基板側から光を入射するタイプでpin構造が微結晶
Siからなる太陽電池の製造工程を図3を参照して説明
する。
(Embodiment 1) In Embodiment 1, a manufacturing process of a solar cell of a type in which light is incident from the transparent insulating substrate side and having a pin structure made of microcrystalline Si will be described with reference to FIGS.

【0063】まず、光透過を有する青板ガラスからなる
透明絶縁性基板11上に酸化錫(SnO2)からなる第
1透明電極12を形成した。
First, the first transparent electrode 12 made of tin oxide (SnO 2 ) was formed on the transparent insulating substrate 11 made of soda-lime glass having light transmission.

【0064】次いで、前述した図1に示すプラズマCV
D装置におけるp層製膜用の反応容器1内の陽極3に前
記透明電極12が形成された透明絶縁性基板11を被処
理物8として保持し、被処理物8をリードを通して接地
された反応容器1に接続した後、図示しない真空ポンプ
を作動して排気管7を通して前記反応容器1内を1×1
8Torr以下に真空排気した。つづいて、陽極3
に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物8の
基板を160℃の温度に加熱した。加熱ヒーターによる
加熱温度が十分安定した後、反応容器1内に原料ガスで
あるSiH4、H2およびB26をガス供給管6を通して
導入し、反応容器1内を500mTorrの圧力に制御
した。反応容器1内の温度および圧力が十分安定した
後、高周波電源4から周波数100MHzの高周波電力
をインピーダンス整合器5を通して放電用はしご型電極
2に供給することにより前記放電用はしご型電極2と前
記被処理物8の間にプラズマ9を発生させ、前記被処理
物8の第1透明電極12上に厚さ30nmのp型微結晶
Si層13を製膜した。
Next, the plasma CV shown in FIG.
Reaction in which the transparent insulating substrate 11 having the transparent electrode 12 formed thereon is held as an object 8 to be processed in the anode 3 in the reaction container 1 for p-layer film formation in the D apparatus, and the object 8 is grounded through a lead. After connecting to the container 1, a vacuum pump (not shown) is operated to move the inside of the reaction container 1 through the exhaust pipe 7 to 1 × 1.
0 - The following was evacuated to 8 Torr. Next, anode 3
The heating heater incorporated in the substrate was energized to heat the substrate of the object to be treated 8 to a temperature of 160 ° C. After the heating temperature by the heater was sufficiently stabilized, the raw material gases SiH 4 , H 2 and B 2 H 6 were introduced into the reaction vessel 1 through the gas supply pipe 6, and the pressure inside the reaction vessel 1 was controlled to 500 mTorr. . After the temperature and pressure in the reaction vessel 1 are sufficiently stabilized, a high-frequency power having a frequency of 100 MHz is supplied from the high-frequency power source 4 to the discharge ladder-shaped electrode 2 through the impedance matching device 5, so that the discharge ladder-shaped electrode 2 and the cover Plasma 9 was generated between the processed objects 8 to form a p-type microcrystalline Si layer 13 having a thickness of 30 nm on the first transparent electrode 12 of the processed object 8.

【0065】次いで、p型微結晶Si層13を製膜後、
原料ガスの供給を停止し、反応容器1内を真空排気し
た。つづいて、i層製膜用の反応容器1内に被処理物8
を移動し上記製膜と同様の手順でセットした。1×10
-7Torr以下に真空排気した後、つづいて、陽極3に
内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物8の基
板を190℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度
が十分安定した後、反応容器内1に原料ガスであるSi
4とSiH2Cl2とH2との混合ガスをガス供給管6を
通して導入した後、反応容器1内の圧力を2Torrに
制御した。このとき、前記各ガスの量はSiH4:3〜
7sccm、SiH2Cl2(1%水素希釈):50〜2
00sccm、H2:100〜250sccmとした。
また、SiH2Cl2は全Siガスの流量に対して流量比
で10〜40%の範囲であった。原料ガスを導入した
後、反応容器1内の温度及び圧力を十分安定させた後、
高周波電源4からインピーダンス整合器5を通して放電
用はしご型電極2に周波数100MHz、70mW/c
2の高周波電力を供給することによりプラズマを発生
させ、前記p型微結晶Si層13上に厚さ1500nm
のi型微結晶Si層14の製膜した。このi型微結晶S
i層14は、塩素を6×1019cm-3含有されていた。
Next, after the p-type microcrystalline Si layer 13 is formed,
The supply of the raw material gas was stopped and the inside of the reaction vessel 1 was evacuated. Subsequently, the object to be treated 8 is placed in the reaction container 1 for forming the i-layer.
Was moved and set in the same procedure as the above film formation. 1 x 10
After evacuating to −7 Torr or less, the heater of the anode 3 was then energized to heat the substrate of the object to be treated 8 to 190 ° C. After the heating temperature by the heater is sufficiently stabilized, the raw material gas, Si, is placed in the reaction vessel 1.
After introducing a mixed gas of H 4 , SiH 2 Cl 2 and H 2 through the gas supply pipe 6, the pressure in the reaction vessel 1 was controlled to 2 Torr. At this time, the amount of each gas is SiH 4:. 3 to
7 sccm, SiH 2 Cl 2 (diluted with 1% hydrogen): 50 to 2
00sccm, H 2: was 100~250sccm.
Further, SiH 2 Cl 2 was in the range of 10 to 40% in flow rate with respect to the flow rate of all Si gas. After introducing the raw material gas, after sufficiently stabilizing the temperature and pressure in the reaction vessel 1,
The high frequency power source 4 passes through the impedance matching device 5 and the discharge ladder electrode 2 has a frequency of 100 MHz and 70 mW / c.
Plasma is generated by supplying high-frequency power of m 2 to a thickness of 1500 nm on the p-type microcrystalline Si layer 13.
The i-type microcrystalline Si layer 14 was deposited. This i-type microcrystal S
The i layer 14 contained 6 × 10 19 cm −3 of chlorine.

【0066】次いで、i型微結晶Si層14の製膜後、
原料ガスの供給を停止し、反応容器1内を真空排気し
た。つづいて、n層製膜用の反応容器1内へ被処理物8
を移動し同様の手順でセットした。1×10-7Torr
以下に真空排気した後、つづいて、陽極3に内蔵された
加熱ヒーターに通電し、前記被処理物8の基板を160
℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定
した後、この反応容器1内に原料ガスであるSiH4
2およびPH3をガス供給管6を通して導入し、反応容
器1内を700mTorrの圧力に制御した。反応容器
1内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源4
から高周波電力をインピーダンス整合器5を通して放電
用はしご型電極2に供給することにより前記放電用はし
ご型電極2と前記被処理物8の間にプラズマ9を発生さ
せ、前記被処理物8のi型微結晶Si層14上に厚さ3
0nmのn型微結晶Si層15を製膜した。この後、前
記被処理物をプラズマCVD層の反応容器1から取り出
し、前記n型微結晶Si層15に酸化インジウム(IT
O)からなる第2透明電極16およびAlからなる裏面
電極17を順次形成して図3に示す太陽電池を製造し
た。
Next, after forming the i-type microcrystalline Si layer 14,
The supply of the raw material gas was stopped and the inside of the reaction vessel 1 was evacuated. Subsequently, the object to be treated 8 is placed in the reaction container 1 for n-layer film formation.
Was moved and set by the same procedure. 1 x 10 -7 Torr
After evacuating to the following, the heater built in the anode 3 is then energized to remove 160
Heated to ° C. After the heating temperature by the heater is sufficiently stabilized, SiH 4 , which is a raw material gas, is charged in the reaction vessel 1.
H 2 and PH 3 were introduced through the gas supply pipe 6, and the pressure inside the reaction vessel 1 was controlled to 700 mTorr. After the temperature and pressure inside the reaction vessel 1 are sufficiently stabilized, the high frequency power source 4
Is supplied to the discharge ladder electrode 2 through the impedance matching device 5 to generate plasma 9 between the discharge ladder electrode 2 and the object 8 to be processed, and the i-type of the object 8 to be processed is generated. Thickness 3 on the microcrystalline Si layer 14
A 0 nm n-type microcrystalline Si layer 15 was formed. After that, the object to be processed is taken out from the reaction vessel 1 of the plasma CVD layer, and the indium oxide (IT
The second transparent electrode 16 made of O) and the back electrode 17 made of Al were sequentially formed to manufacture the solar cell shown in FIG.

【0067】(比較例1)反応容器1内に原料ガスであ
るSiH4(流量:4〜8sccm)およびH2(流量:
250〜350sccm)をガス供給管6を通して導入
し、反応容器1内の圧力を2Torrに制御し、反応容
器1内の温度及び圧力を十分安定させた後、高周波電源
4からインピーダンス整合器5を通して放電用はしご型
電極2に周波数100MHz、70mW/cm2の高周波
電力を供給することによりプラズマを発生させ、前記p
型微結晶Si層上に厚さ1500nmのi型微結晶Si
層14を製膜した以外、実施例1と同様な方法により太
陽電池を製造した。
(Comparative Example 1) SiH 4 (flow rate: 4 to 8 sccm) and H 2 (flow rate:
(250-350 sccm) is introduced through the gas supply pipe 6, the pressure in the reaction vessel 1 is controlled to 2 Torr, the temperature and pressure in the reaction vessel 1 are sufficiently stabilized, and then the high frequency power source 4 discharges through the impedance matching device 5. A plasma is generated by supplying high frequency power of 70 mW / cm 2 at a frequency of 100 MHz to the ladder electrode 2,
I-type microcrystalline Si having a thickness of 1500 nm on the i-type microcrystalline Si layer
A solar cell was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the layer 14 was formed.

【0068】実施例1および比較例1で製膜したi型微
結晶Si層の(110)配向比を調べた。その結果を下
記表1に示す。
The (110) orientation ratio of the i-type microcrystalline Si layer formed in Example 1 and Comparative Example 1 was examined. The results are shown in Table 1 below.

【0069】[0069]

【表1】 [Table 1]

【0070】前記表1から明らかなようにSiH2Cl2
を全Siガスの流量に対して流量比で10〜40%の範
囲で添加した原料ガスを用いて製膜した実施例1のi型
微結晶Si層は、SiH2Cl2を添加せずSiH4およ
びH2からなる原料ガスを用いて製膜した比較例1のi
型微結晶Si層に比べて(110)配向比が5倍以上の
29の値を示すことがわかる。
As is clear from Table 1 above, SiH 2 Cl 2
The i-type microcrystalline Si layer of Example 1 formed by using the raw material gas added in the range of 10 to 40% in flow rate with respect to the flow rate of the total Si gas does not contain SiH 2 Cl 2 and does not contain SiH 2. I of Comparative Example 1 in which a film was formed using a source gas composed of 4 and H 2.
It can be seen that the (110) orientation ratio shows a value of 29, which is 5 times or more that of the type microcrystalline Si layer.

【0071】また、実施例1および比較例1の太陽電池
に模擬太陽光(スペクトル:AM1.5、照射強度:1
00mW/cm2、試料温度:室温)をそれらの透明絶
縁性基板側から入射し、発電特性を評価した。その結果
を図4に示す。
In addition, simulated solar light (spectrum: AM1.5, irradiation intensity: 1) was applied to the solar cells of Example 1 and Comparative Example 1.
(00 mW / cm 2 , sample temperature: room temperature) was made incident from the transparent insulating substrate side to evaluate the power generation characteristics. The result is shown in FIG.

【0072】図4から明らかなように実施例1の太陽電
池は、比較例1の太陽電池に比べて短絡電流が向上され
ることがわかる。これは、実施例1の太陽電池を構成す
るi型微結晶Si層の(110)配向比が向上されたた
めである。
As is clear from FIG. 4, the solar cell of Example 1 has an improved short-circuit current as compared with the solar cell of Comparative Example 1. This is because the (110) orientation ratio of the i-type microcrystalline Si layer forming the solar cell of Example 1 was improved.

【0073】(実施例2)この実施例2では、透明絶縁
性基板側から光を入射するタイプでpin構造が多結晶
Siからなる太陽電池の製造工程を図5を参照して説明
する。
(Embodiment 2) In Embodiment 2, a manufacturing process of a solar cell of a type in which light is incident from the transparent insulating substrate side and having a pin structure made of polycrystalline Si will be described with reference to FIGS.

【0074】まず、光透過を有する青板ガラスからなる
透明絶縁性基板11上に酸化錫からなる第1透明電極1
2を形成した。
First, the first transparent electrode 1 made of tin oxide is formed on the transparent insulating substrate 11 made of soda-lime glass having light transmission.
Formed 2.

【0075】次いで、前述した図1に示すプラズマCV
D装置におけるp層製膜用反応容器1内の陽極3に前記
透明電極12が形成された透明絶縁性基板11を被処理
物8として保持し、被処理物8をリードを通して接地さ
れた反応容器1に接続した後、図示しない真空ポンプを
作動して排気管7を通して前記反応容器1内を1×10
-8Torr以下に真空排気した。つづいて、陽極3に内
蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物8の基板
を180℃の温度に加熱した。加熱ヒーターによる加熱
温度が十分安定した後、反応容器1内に原料ガスである
SiH4、H2およびB26をガス供給管6を通して導入
し、反応容器1内を500mTorrの圧力に制御し
た。反応容器1内の温度および圧力が十分安定した後、
高周波電源4から周波数100MHzの高周波電力をイ
ンピーダンス整合器5を通して放電用はしご型電極2に
供給することにより前記放電用はしご型電極2と前記被
処理物8の間にプラズマ9を発生させ、前記被処理物8
の第1透明電極12上に厚さ300nmのp型多結晶S
i層18を製膜した。
Next, the plasma CV shown in FIG.
Reaction container in which the transparent insulating substrate 11 having the transparent electrode 12 formed thereon is held as the object to be processed 8 on the anode 3 in the reaction container 1 for p-layer film formation in the D apparatus, and the object to be processed 8 is grounded through a lead. 1 is connected to the inside of the reaction vessel 1 through an exhaust pipe 7 by operating a vacuum pump (not shown).
It was evacuated to below -8 Torr. Subsequently, the heater incorporated in the anode 3 was energized to heat the substrate of the object 8 to be treated to a temperature of 180 ° C. After the heating temperature by the heater was sufficiently stabilized, the raw material gases SiH 4 , H 2 and B 2 H 6 were introduced into the reaction vessel 1 through the gas supply pipe 6, and the pressure inside the reaction vessel 1 was controlled to 500 mTorr. . After the temperature and pressure inside the reaction vessel 1 are sufficiently stabilized,
By supplying high frequency power having a frequency of 100 MHz from the high frequency power source 4 to the discharging ladder electrode 2 through the impedance matching device 5, plasma 9 is generated between the discharging ladder electrode 2 and the object 8 to be treated, Treated product 8
Of p-type polycrystalline S having a thickness of 300 nm on the first transparent electrode 12 of
The i layer 18 was formed into a film.

【0076】次いで、p型多結晶Si層18を製膜後、
原料ガスの供給を停止し、反応容器1内を真空排気し
た。つづいて、i層製膜用の反応容器1内に被処理物8
を移動し上記製膜と同様の手順でセットした。1×10
-7Torr以下に真空排気した後、つづいて、陽極3に
内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物8の基
板を210℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度
が十分安定した後、反応容器内1に原料ガスであるSi
4とSiH2Cl2とH2との混合ガスをガス供給管6を
通して導入した後、反応容器1内の圧力を1.0Tor
rに制御した。このとき、前記各ガスの量はSiH4
5〜10sccm、SiH2Cl2(1%水素希釈):1
00〜200sccm、H2:100〜200sccm
とした。また、SiH2Cl2は全Siガスの流量に対し
て流量比で10〜30%の範囲であった。原料ガスを導
入した後、反応容器1内の温度及び圧力を十分安定させ
た後、高周波電源4からインピーダンス整合器5を通し
て放電用はしご型電極2に周波数100MHz、100
mW/cm2の高周波電力を供給することによりプラズ
マを発生させ、前記p型多結晶Si層18上に厚さ15
00nmのi型多結晶Si層19を製膜した。このi型
多結晶Si層18は、塩素を4×1019cm-3含有され
ていた。
Next, after the p-type polycrystalline Si layer 18 is formed,
The supply of the raw material gas was stopped and the inside of the reaction vessel 1 was evacuated. Subsequently, the object to be treated 8 is placed in the reaction container 1 for forming the i-layer.
Was moved and set in the same procedure as the above film formation. 1 x 10
After evacuating to -7 Torr or less, the heater of the anode 3 was energized to heat the substrate of the article 8 to be heated to 210 ° C. After the heating temperature by the heater is sufficiently stabilized, the raw material gas, Si, is placed in the reaction vessel 1.
After introducing a mixed gas of H 4 , SiH 2 Cl 2 and H 2 through the gas supply pipe 6, the pressure in the reaction vessel 1 was adjusted to 1.0 Torr.
Controlled to r. At this time, the amount of each gas is SiH 4 :
5-10 sccm, SiH 2 Cl 2 (diluted with 1% hydrogen): 1
00-200 sccm, H 2 : 100-200 sccm
And Further, SiH 2 Cl 2 was in the range of 10 to 30% in flow rate ratio with respect to the flow rate of all Si gas. After introducing the raw material gas and sufficiently stabilizing the temperature and pressure in the reaction vessel 1, a frequency 100 MHz, 100
A plasma is generated by supplying a high frequency power of mW / cm 2 , and a thickness of 15 is formed on the p-type polycrystalline Si layer 18.
An i-type polycrystalline Si layer 19 of 00 nm was formed. The i-type polycrystalline Si layer 18 contained chlorine at 4 × 10 19 cm −3 .

【0077】次いで、i型多結晶Si層19の製膜後、
原料ガスの供給を停止し、反応容器1内を真空排気し
た。つづいて、n層製膜用の反応容器1内へ被処理物8
を移動し上記製膜と同様の手順でセットした。1×10
-7Torr以下に真空排気した後、つづいて、陽極3に
内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物8の基
板を180℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度
が十分安定した後、この反応容器1内に原料ガスである
SiH4、H2およびPH3をガス供給管6を通して導入
し、反応容器1内を700mTorrの圧力に制御し
た。反応容器1内の温度および圧力が十分安定した後、
高周波電源4から高周波電力をインピーダンス整合器5
を通して放電用はしご型電極2に供給することにより前
記放電用はしご型電極2と前記被処理物8の間にプラズ
マ9を発生させ、前記被処理物8のi型多結晶Si層1
9上に厚さ30nmのn型多結晶Si層20を製膜し
た。この後、前記被処理物をプラズマCVD層の反応容
器1から取り出し、前記n型多結晶Si層20に酸化イ
ンジウムからなる第2透明電極16およびAlからなる
裏面電極17を順次形成して図5に示す太陽電池を製造
した。
Next, after forming the i-type polycrystalline Si layer 19,
The supply of the raw material gas was stopped and the inside of the reaction vessel 1 was evacuated. Subsequently, the object to be treated 8 is placed in the reaction container 1 for n-layer film formation.
Was moved and set in the same procedure as the above film formation. 1 x 10
After evacuation to -7 Torr or less, the heater of the anode 3 was then energized to heat the substrate of the object 8 to be processed to 180 ° C. After the heating temperature by the heater was sufficiently stabilized, raw material gases SiH 4 , H 2 and PH 3 were introduced into the reaction vessel 1 through the gas supply pipe 6, and the pressure inside the reaction vessel 1 was controlled to 700 mTorr. After the temperature and pressure inside the reaction vessel 1 are sufficiently stabilized,
Impedance matching device 5 receives high frequency power from high frequency power source 4
Through the discharge ladder electrode 2 to generate plasma 9 between the discharge ladder electrode 2 and the object 8 to be processed, and the i-type polycrystalline Si layer 1 of the object 8 to be processed
An n-type polycrystalline Si layer 20 having a thickness of 30 nm was formed on the film 9. After that, the object to be processed is taken out from the reaction container 1 of the plasma CVD layer, and the second transparent electrode 16 made of indium oxide and the back electrode 17 made of Al are sequentially formed on the n-type polycrystalline Si layer 20 to form a structure shown in FIG. The solar cell shown in was manufactured.

【0078】実施例2で製膜したi型多結晶Si層の
(110)配向比を調べた結果、実施例1と同様な29
の値を示した。
As a result of examining the (110) orientation ratio of the i-type polycrystalline Si layer formed in Example 2, the same 29 as in Example 1 was obtained.
The value of was shown.

【0079】また、実施例2の太陽電池に模擬太陽光
(スペクトル:AM1.5、照射強度:100mW/c
2、照射温度:室温)をその透明絶縁性基板側から入
射し、発電特性を評価した。その結果は、実施例1と同
様な大きな短絡電流が得られた。
In addition, simulated solar light (spectrum: AM1.5, irradiation intensity: 100 mW / c) was applied to the solar cell of Example 2.
(m 2 , irradiation temperature: room temperature) was incident from the transparent insulating substrate side to evaluate the power generation characteristics. As a result, a large short circuit current similar to that of Example 1 was obtained.

【0080】(実施例3)この実施例3では、透明絶縁
性基板側から光を入射するタイプでpin構造が微結晶
Siからなり、かつタンデム構造を有する太陽電池の製
造工程を図6を参照して説明する。
(Embodiment 3) In this embodiment 3, a process of manufacturing a solar cell having a tandem structure in which a pin structure is made of microcrystalline Si and light is incident from the transparent insulating substrate side is referred to FIG. And explain.

【0081】まず、光透過を有する青板ガラスからなる
透明絶縁性基板11上に酸化錫からなる第1透明電極1
2を形成した。
First, the first transparent electrode 1 made of tin oxide is formed on the transparent insulating substrate 11 made of soda-lime glass having light transmission.
Formed 2.

【0082】次いで、前述した図1に示すプラズマCV
D装置における反応容器1内の陽極3に前記透明電極1
2が形成された透明絶縁性基板11を被処理物8として
保持し、被処理物8をリードを通して接地された反応容
器1に接続した後、図示しない真空ポンプを作動して排
気管7を通して前記反応容器1内を1×10-8Torr
以下に真空排気した。つづいて、陽極3に内蔵された加
熱ヒーターに通電し、前記被処理物8の基板を130℃
の温度に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度が十分
安定した後、反応容器1内に原料ガスであるSiH4
2およびB26をガス供給管6を通して導入し、反応
容器1内を100mTorrの圧力に制御した。反応容
器1内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源
4から周波数13.56MHzの高周波電力をインピー
ダンス整合器5を通して放電用はしご型電極2に供給す
ることにより前記放電用はしご型電極2と前記被処理物
8の間にプラズマ9を発生させ、前記被処理物8の第1
透明電極12上に厚さ30nmのp型アモルファスSi
層31を製膜した。
Next, the plasma CV shown in FIG.
The transparent electrode 1 is provided on the anode 3 in the reaction vessel 1 of the D apparatus.
The transparent insulative substrate 11 on which 2 is formed is held as an object to be processed 8, the object to be processed 8 is connected to the reaction container 1 which is grounded through a lead, and then a vacuum pump (not shown) is operated to pass through the exhaust pipe 7 and 1 × 10 -8 Torr in the reaction vessel 1
The following was evacuated. Then, the heater incorporated in the anode 3 is energized to heat the substrate of the object 8 to be treated at 130 ° C.
Heated to the temperature of. After the heating temperature by the heater is sufficiently stabilized, SiH 4 , which is the source gas, is placed in the reaction vessel 1.
H 2 and B 2 H 6 were introduced through the gas supply pipe 6, and the pressure inside the reaction vessel 1 was controlled to 100 mTorr. After the temperature and pressure in the reaction vessel 1 are sufficiently stabilized, a high frequency power of 13.56 MHz is supplied from the high frequency power source 4 to the discharging ladder type electrode 2 through the impedance matching device 5 and the discharging ladder type electrode 2. A plasma 9 is generated between the object 8 to be processed,
30 nm thick p-type amorphous Si on the transparent electrode 12
The layer 31 was formed into a film.

【0083】次いで、p型アモルファスSi層31を製
膜後、原料ガスの供給を停止し、反応容器1内を真空排
気した。つづいて、i層製膜用の反応容器1内に被処理
物8を移動し上記製膜と同様の手順でセットした。1×
10-7Torr以下に真空排気した後、つづいて、陽極
3に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物8
の基板を160℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱
温度が十分安定した後、反応容器1内に原料ガスである
SiH4(流量:50sccm)およびH2(流量:50
sccm)をガス供給管6を通して導入した後、反応容
器1内の圧力を100mTorrに制御した。原料ガス
を導入した後、反応容器1内の温度及び圧力を十分安定
させた後、高周波電源4からインピーダンス整合器5を
通して放電用はしご型電極2に周波数60MHz、20
0mW/cm2の高周波電力を供給することによりプラ
ズマを発生させ、前記p型アモルファスSi層31上に
厚さ300nmのi型アモルファスSi層32の製膜し
た。
Next, after the p-type amorphous Si layer 31 was formed, the supply of the raw material gas was stopped and the inside of the reaction vessel 1 was evacuated. Subsequently, the object to be treated 8 was moved into the reaction container 1 for forming the i-layer and set in the same procedure as the above-mentioned film formation. 1 x
After evacuating to 10 -7 Torr or less, the heater built in the anode 3 is then energized to produce the object 8 to be treated.
The substrate was heated to 160 ° C. After the heating temperature by the heater is sufficiently stabilized, SiH 4 (flow rate: 50 sccm) and H 2 (flow rate: 50) which are raw material gases are placed in the reaction vessel 1.
sccm) was introduced through the gas supply pipe 6, the pressure in the reaction vessel 1 was controlled to 100 mTorr. After the raw material gas is introduced, the temperature and pressure inside the reaction vessel 1 are sufficiently stabilized, and then the high frequency power source 4 passes through the impedance matching device 5 to the discharge ladder electrode 2 at a frequency of 60 MHz, 20
Plasma was generated by supplying a high-frequency power of 0 mW / cm 2 to form an i-type amorphous Si layer 32 having a thickness of 300 nm on the p-type amorphous Si layer 31.

【0084】次いで、i型アモルファスSi層32の製
膜後、原料ガスの供給を停止し、反応容器1内を真空排
気した。つづいて、n層製膜用の反応容器1内へ被処理
物8を移動し上記製膜と同様の手順でセットした。1×
10-7Torr以下に真空排気した後、つづいて、陽極
3に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物8
の基板を130℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱
温度が十分安定した後、この反応容器1内に原料ガスで
あるSiH4、H2およびPH3をガス供給管6を通して
導入し、反応容器1内を100mTorrの圧力に制御
した。反応容器1内の温度および圧力が十分安定した
後、高周波電源4から高周波電力をインピーダンス整合
器5を通して放電用はしご型電極2に供給することによ
り前記放電用はしご型電極2と前記被処理物8の間にプ
ラズマ9を発生させ、前記被処理物8のi型アモルファ
スSi層32上に厚さ40nmのn型アモルファスSi
層33を製膜した。
Next, after forming the i-type amorphous Si layer 32, the supply of the raw material gas was stopped and the inside of the reaction vessel 1 was evacuated. Subsequently, the object to be treated 8 was moved into the reaction container 1 for n-layer film formation and set in the same procedure as the above film formation. 1 x
After evacuating to 10 -7 Torr or less, the heater built in the anode 3 is then energized to produce the object 8 to be treated.
The substrate was heated to 130 ° C. After the heating temperature by the heater was sufficiently stabilized, the raw material gases SiH 4 , H 2 and PH 3 were introduced into the reaction vessel 1 through the gas supply pipe 6, and the pressure inside the reaction vessel 1 was controlled to 100 mTorr. After the temperature and pressure in the reaction vessel 1 are sufficiently stabilized, high-frequency power is supplied from the high-frequency power source 4 to the discharge ladder-type electrode 2 through the impedance matching device 5, so that the discharge ladder-type electrode 2 and the object to be treated 8 are provided. A plasma 9 is generated between the n-type amorphous Si layer 32 and the i-type amorphous Si layer 32 of the object to be processed 8 having a thickness of 40 nm.
Layer 33 was formed into a film.

【0085】次いで、n型アモルファスSi層33上に
前述した実施例1と同様な方法によりp型微結晶Si層
13、i型微結晶Si層14、n型微結晶Si層15、
酸化インジウムからなる第2透明電極16およびAlか
らなる裏面電極17を順次形成して図6に示すタンデム
構造の太陽電池を製造した。
Then, on the n-type amorphous Si layer 33, the p-type microcrystalline Si layer 13, the i-type microcrystalline Si layer 14, the n-type microcrystalline Si layer 15, and the same method as in the first embodiment described above are used.
The second transparent electrode 16 made of indium oxide and the back electrode 17 made of Al were sequentially formed to manufacture the tandem solar cell shown in FIG.

【0086】実施例3の太陽電池に模擬太陽光(スペク
トル:AM1.5、照射強度:100mW/cm2、照
射温度:室温)をその透明絶縁性基板側から入射し、発
電特性を評価した。その結果、比較例1を上記タンデム
に適用した場合に比べて大きな短絡電流値1.10(相
対値)が得られた。
Simulated sunlight (spectrum: AM1.5, irradiation intensity: 100 mW / cm 2 , irradiation temperature: room temperature) was incident on the solar cell of Example 3 from the transparent insulating substrate side to evaluate the power generation characteristics. As a result, a large short circuit current value of 1.10 (relative value) was obtained as compared with the case where Comparative Example 1 was applied to the tandem.

【0087】(実施例4)この実施例4では、透明絶縁
性基板側から光を入射するタイプでpin構造が多結晶
Siからなり、かつタンデム構造を有する太陽電池の製
造工程を図7を参照して説明する。
(Embodiment 4) In this Embodiment 4, a manufacturing process of a solar cell having a tandem structure in which a pin structure is made of polycrystalline Si and light is incident from the transparent insulating substrate side is referred to FIG. And explain.

【0088】まず、光透過を有する青板ガラスからなる
透明絶縁性基板11上に酸化錫からなる第1透明電極1
2を形成した。つづいて、この透明電極12上に実施例
3と同様な方法によりp型アモルファスSi層31、i
型アモルファスSi層32およびn型アモルファスSi
層33を順次製膜した。ひきつづき、n型アモルファス
Si層33上に前述した実施例2と同様な方法によりp
型多結晶Si層18、i型多結晶Si層19、n型多結
晶Si層20、酸化インジウムからなる第2透明電極1
6およびAlからなる裏面電極17を順次形成して図7
に示すタンデム構造の太陽電池を製造した。
First, the first transparent electrode 1 made of tin oxide is formed on the transparent insulating substrate 11 made of soda-lime glass having light transmission.
Formed 2. Subsequently, a p-type amorphous Si layer 31, i is formed on the transparent electrode 12 by the same method as in the third embodiment.
-Type amorphous Si layer 32 and n-type amorphous Si
Layer 33 was sequentially formed. Subsequently, p-type is formed on the n-type amorphous Si layer 33 by the same method as in the second embodiment.
-Type polycrystalline Si layer 18, i-type polycrystalline Si layer 19, n-type polycrystalline Si layer 20, and second transparent electrode 1 made of indium oxide
6 and the back electrode 17 made of Al are sequentially formed, and FIG.
The tandem structure solar cell shown in was manufactured.

【0089】実施例4の太陽電池に模擬太陽光(スペク
トル:AM1.5、照射強度:100mW/cm2、照
射温度:室温)をその透明絶縁性基板側から入射し、発
電特性を評価した。その結果、実施例3と同様に大きな
短絡電流値が得られた。
Simulated sunlight (spectrum: AM1.5, irradiation intensity: 100 mW / cm 2 , irradiation temperature: room temperature) was incident on the solar cell of Example 4 from the transparent insulating substrate side to evaluate the power generation characteristics. As a result, a large short circuit current value was obtained as in Example 3.

【0090】(実施例5)この実施例5では、第2透明
電極側から光を入射するタイプでnip構造が微結晶S
iからなる太陽電池の製造工程を図8を参照して説明す
る。
(Embodiment 5) In this embodiment 5, light is incident from the second transparent electrode side and the nip structure is microcrystal S.
The manufacturing process of the solar cell made of i will be described with reference to FIG.

【0091】まず、光透過を有する青板ガラスからなる
透明絶縁性基板41上にAlからなる裏面電極42およ
び酸化亜鉛(ZnO)からなる第1透明電極43を形成
した。
First, a back electrode 42 made of Al and a first transparent electrode 43 made of zinc oxide (ZnO) were formed on a transparent insulating substrate 41 made of soda-lime glass that transmits light.

【0092】次いで、前述した図1に示すプラズマCV
D装置におけるn層製膜用の反応容器1内の陽極3に前
記透明電極43が形成された透明絶縁性基板41を被処
理物8として保持し、被処理物8をリードを通して接地
された反応容器1に接続した後、図示しない真空ポンプ
を作動して排気管7を通して前記反応容器1内を1×1
-8Torr以下に真空排気した。つづいて、陽極3に
内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物8の基
板を160℃の温度に加熱した。加熱ヒーターによる加
熱温度が十分安定した後、反応容器1内に原料ガスであ
るSiH4、H2およびPH3をガス供給管6を通して導
入し、反応容器1内を700mTorrの圧力に制御し
た。反応容器1内の温度および圧力が十分安定した後、
高周波電源4から周波数100MHzの高周波電力をイ
ンピーダンス整合器5を通して放電用はしご型電極2に
供給することにより前記放電用はしご型電極2と前記被
処理物8の間にプラズマ9を発生させ、前記被処理物8
の第1透明電極43上に厚さ30nmのn型微結晶Si
層44を製膜した。
Next, the plasma CV shown in FIG.
Reaction in which the transparent insulating substrate 41 having the transparent electrode 43 formed thereon is held as an object 8 to be processed in the anode 3 in the reaction container 1 for n-layer film formation in the apparatus D, and the object 8 is grounded through a lead. After connecting to the container 1, a vacuum pump (not shown) is operated to move the inside of the reaction container 1 through the exhaust pipe 7 to 1 × 1.
It was evacuated to below 0 -8 Torr. Subsequently, the heater incorporated in the anode 3 was energized to heat the substrate of the object 8 to be treated to a temperature of 160 ° C. After the heating temperature by the heater was sufficiently stabilized, the raw material gases SiH 4 , H 2 and PH 3 were introduced into the reaction vessel 1 through the gas supply pipe 6, and the pressure inside the reaction vessel 1 was controlled to 700 mTorr. After the temperature and pressure inside the reaction vessel 1 are sufficiently stabilized,
By supplying high frequency power having a frequency of 100 MHz from the high frequency power source 4 to the discharging ladder electrode 2 through the impedance matching device 5, plasma 9 is generated between the discharging ladder electrode 2 and the object 8 to be treated, Treated product 8
N-type microcrystalline Si having a thickness of 30 nm on the first transparent electrode 43 of
Layer 44 was deposited.

【0093】次いで、n型微結晶Si層44を製膜後、
原料ガスの供給を停止し、反応容器1内を真空排気し
た。つづいて、i層製膜用の反応容器1内に被処理物8
を移動し上記製膜と同様の手順でセットした。1×10
-7Torr以下に真空排気した後、つづいて、陽極3に
内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物8の基
板を190℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度
が十分安定した後、反応容器内1に反応容器1内に原料
ガスであるSiH4とSiH2Cl2とH2との混合ガスを
ガス供給管6を通して導入した後、反応容器1内の圧力
を2.0Torrに制御した。このとき、前記各ガスの
量はSiH4:3〜7sccm、SiH2Cl2(1%水
素希釈):50〜250sccm、H2:100〜25
0sccmとした。また、SiH2Cl2は全Siガスの
流量に対して流量比で10〜40%の範囲であった。原
料ガスを導入した後、反応容器1内の温度及び圧力を十
分安定させた後、高周波電源4からインピーダンス整合
器5を通して放電用はしご型電極2に周波数100MH
z、10Wの高周波電力を供給することによりプラズマ
を発生させ、前記n型微結晶Si層44上に厚さ150
0nmのi型微結晶Si層45の製膜した。このi型微
結晶Si層45は、塩素を6×1019cm-3含有されて
いた。
Then, after forming the n-type microcrystalline Si layer 44,
The supply of the raw material gas was stopped and the inside of the reaction vessel 1 was evacuated. Subsequently, the object to be treated 8 is placed in the reaction container 1 for forming the i-layer.
Was moved and set in the same procedure as the above film formation. 1 x 10
After evacuating to −7 Torr or less, the heater of the anode 3 was then energized to heat the substrate of the object to be treated 8 to 190 ° C. After the heating temperature by the heating heater is sufficiently stabilized, a mixed gas of SiH 4 , SiH 2 Cl 2 and H 2 , which is a raw material gas, is introduced into the reaction vessel 1 through the gas supply pipe 6, and then the reaction is performed. The pressure in the container 1 was controlled to 2.0 Torr. At this time, the amount of each gas is SiH 4 : 3 to 7 sccm, SiH 2 Cl 2 (diluted with 1% hydrogen): 50 to 250 sccm, H 2 : 100 to 25.
It was set to 0 sccm. Further, SiH 2 Cl 2 was in the range of 10 to 40% in flow rate with respect to the flow rate of all Si gas. After introducing the raw material gas and sufficiently stabilizing the temperature and pressure in the reaction vessel 1, a frequency of 100 MH is applied to the discharge ladder electrode 2 from the high frequency power source 4 through the impedance matching device 5.
Plasma is generated by supplying high-frequency power of 10 W for z and has a thickness of 150 on the n-type microcrystalline Si layer 44.
A 0 nm i-type microcrystalline Si layer 45 was formed. The i-type microcrystalline Si layer 45 contained chlorine at 6 × 10 19 cm −3 .

【0094】次いで、i型微結晶Si層45の製膜後、
原料ガスの供給を停止し、反応容器1内を真空排気し
た。つづいて、p層製膜用の反応容器1内へ被処理物8
を移動し上記製膜と同様の手順でセットした。1×10
-7Torr以下に真空排気した後、つづいて、陽極3に
内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物8の基
板を160℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度
が十分安定した後、この反応容器1内に原料ガスである
SiH4、H2およびB26をガス供給管6を通して導入
し、反応容器1内を500mTorrの圧力に制御し
た。反応容器1内の温度および圧力が十分安定した後、
高周波電源4から高周波電力をインピーダンス整合器5
を通して放電用はしご型電極2に供給することにより前
記放電用はしご型電極2と前記被処理物8の間にプラズ
マ9を発生させ、前記被処理物8のi型微結晶Si層4
5上に厚さ30nmのp型微結晶Si層46を製膜し
た。この後、前記被処理物をプラズマCVD層の反応容
器1から取り出し、前記p型微結晶Si層46に酸化イ
ンジウムからなる第2透明電極47を形成して図8に示
す太陽電池を製造した。
Then, after forming the i-type microcrystalline Si layer 45,
The supply of the raw material gas was stopped and the inside of the reaction vessel 1 was evacuated. Subsequently, the object to be treated 8 is placed in the reaction container 1 for p-layer film formation.
Was moved and set in the same procedure as the above film formation. 1 x 10
After evacuating to −7 Torr or less, the heater of the anode 3 was then energized to heat the substrate of the object to be treated 8 to 160 ° C. After the heating temperature by the heater is sufficiently stabilized, raw material gases SiH 4 , H 2 and B 2 H 6 are introduced into the reaction vessel 1 through the gas supply pipe 6 to control the pressure in the reaction vessel 1 to 500 mTorr. did. After the temperature and pressure inside the reaction vessel 1 are sufficiently stabilized,
Impedance matching device 5 receives high frequency power from high frequency power source 4
Through the discharge ladder electrode 2 to generate a plasma 9 between the discharge ladder electrode 2 and the object 8 to be treated, and the i-type microcrystalline Si layer 4 of the object 8 to be treated.
A p-type microcrystalline Si layer 46 having a thickness of 30 nm was formed on the film 5. Then, the object to be processed was taken out from the reaction vessel 1 of the plasma CVD layer, and the second transparent electrode 47 made of indium oxide was formed on the p-type microcrystalline Si layer 46 to manufacture the solar cell shown in FIG.

【0095】実施例5で製膜したi型微結晶Si層の
(110)配向比を調べた結果、実施例1と同様な29
の値を示した。
As a result of examining the (110) orientation ratio of the i-type microcrystalline Si layer formed in Example 5, the same 29 as in Example 1 was obtained.
The value of was shown.

【0096】また、実施例5の太陽電池に模擬太陽光
(スペクトル:AM1.5、照射強度:100mW/c
2、照射温度:室温)をその第2透明電極側から入射
し、発電特性を評価した。その結果は、実施例1と同様
な大きな短絡電流が得られた。
Moreover, simulated solar light (spectrum: AM1.5, irradiation intensity: 100 mW / c) was applied to the solar cell of Example 5.
m 2, irradiation temperature: room temperature) is incident from the second transparent electrode side, to evaluate the power generation characteristics. As a result, a large short circuit current similar to that of Example 1 was obtained.

【0097】(実施例6)この実施例6では、第2透明
電極側から光を入射するタイプでnip構造が多結晶S
iからなる太陽電池の製造工程を図9を参照して説明す
る。
(Embodiment 6) In this embodiment 6, light is incident from the second transparent electrode side and the nip structure is polycrystalline S.
The manufacturing process of the solar cell made of i will be described with reference to FIG.

【0098】まず、光透過を有する青板ガラスからなる
透明絶縁性基板41上にAlからなる裏面電極42およ
び酸化亜鉛(ZnO)からなる第1透明電極43を形成
した。
First, a back electrode 42 made of Al and a first transparent electrode 43 made of zinc oxide (ZnO) were formed on a transparent insulating substrate 41 made of soda-lime glass that transmits light.

【0099】次いで、前述した図1に示すプラズマCV
D装置におけるn層製膜用の反応容器1内の陽極3に前
記透明電極43が形成された透明絶縁性基板41を被処
理物8として保持し、被処理物8をリードを通して接地
された反応容器1に接続した後、図示しない真空ポンプ
を作動して排気管7を通して前記反応容器1内を1×1
-7Torr以下に真空排気した。つづいて、陽極3に
内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物8の基
板を180℃の温度に加熱した。加熱ヒーターによる加
熱温度が十分安定した後、反応容器1内に原料ガスであ
るSiH4、H2およびPH3をガス供給管6を通して導
入し、反応容器1内を700mTorrの圧力に制御し
た。反応容器1内の温度および圧力が十分安定した後、
高周波電源4から周波数100MHzの高周波電力をイ
ンピーダンス整合器5を通して放電用はしご型電極2に
供給することにより前記放電用はしご型電極2と前記被
処理物8の間にプラズマ9を発生させ、前記被処理物8
の第1透明電極43上に厚さ300nmのn型多結晶S
i層48を製膜した。
Next, the plasma CV shown in FIG.
Reaction in which the transparent insulating substrate 41 having the transparent electrode 43 formed thereon is held as an object 8 to be processed in the anode 3 in the reaction container 1 for n-layer film formation in the apparatus D, and the object 8 is grounded through a lead. After connecting to the container 1, a vacuum pump (not shown) is operated to move the inside of the reaction container 1 through the exhaust pipe 7 to 1 × 1.
It was evacuated to below 0 -7 Torr. Subsequently, the heater incorporated in the anode 3 was energized to heat the substrate of the object 8 to be treated to a temperature of 180 ° C. After the heating temperature by the heater was sufficiently stabilized, the raw material gases SiH 4 , H 2 and PH 3 were introduced into the reaction vessel 1 through the gas supply pipe 6, and the pressure inside the reaction vessel 1 was controlled to 700 mTorr. After the temperature and pressure inside the reaction vessel 1 are sufficiently stabilized,
By supplying high frequency power having a frequency of 100 MHz from the high frequency power source 4 to the discharging ladder electrode 2 through the impedance matching device 5, plasma 9 is generated between the discharging ladder electrode 2 and the object 8 to be treated, Treated product 8
N-type polycrystalline S having a thickness of 300 nm on the first transparent electrode 43 of
The i layer 48 was formed into a film.

【0100】次いで、n型多結晶Si層48を製膜後、
原料ガスの供給を停止し、反応容器1内を真空排気し
た。つづいて、i層製膜用の反応容器1内へ被処理物8
を移動し上記n型微結晶Si層13の製膜と同様にセッ
トした。1×10-7Torr以下に真空排気した後、つ
づいて、陽極3に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前
記被処理物8の基板を210℃に加熱した。加熱ヒータ
ーによる加熱温度が十分安定した後、反応容器1内に原
料ガスであるSiH4とSiH2Cl2とH2との混合ガス
をガス供給管6を通して導入した後、反応容器1内の圧
力を1.0Torrに制御した。このとき、前記各ガス
の量はSiH4:5〜10sccm、SiH2Cl2(1
%水素希釈):100〜200sccm、H2:100
〜200sccmとした。また、SiH2Cl2は全Si
ガスの流量に対して流量比で10〜30%の範囲であっ
た。原料ガスを導入した後、反応容器1内の温度及び圧
力を十分安定させた後、高周波電源4からインピーダン
ス整合器5を通して放電用はしご型電極2に周波数10
0MHz、70mW/cm2の高周波電力を供給すること
によりプラズマを発生させ、前記n型多結晶Si層48
上に厚さ1500nmのi型多結晶Si層49の製膜し
た。このi型多結晶Si層49は、塩素を4×1019
-3含有されていた。
Next, after forming the n-type polycrystalline Si layer 48,
The supply of the raw material gas was stopped and the inside of the reaction vessel 1 was evacuated. Subsequently, the object to be treated 8 is placed in the reaction container 1 for forming the i-layer.
Was moved and set in the same manner as the film formation of the n-type microcrystalline Si layer 13. After evacuation to 1 × 10 −7 Torr or less, the heater of the anode 3 was then energized to heat the substrate of the object 8 to be heated to 210 ° C. After the heating temperature by the heater is sufficiently stabilized, a mixed gas of SiH 4 , SiH 2 Cl 2 and H 2 , which is a raw material gas, is introduced into the reaction vessel 1 through the gas supply pipe 6, and then the pressure in the reaction vessel 1 is changed. Was controlled to 1.0 Torr. At this time, the amount of each gas is SiH 4 : 5 to 10 sccm, SiH 2 Cl 2 (1
% Hydrogen dilution): 100 to 200 sccm, H 2 : 100
˜200 sccm. SiH 2 Cl 2 is the total Si
The flow rate was in the range of 10 to 30% with respect to the gas flow rate. After introducing the raw material gas and sufficiently stabilizing the temperature and pressure in the reaction vessel 1, a frequency 10 is applied to the discharge ladder electrode 2 from the high frequency power source 4 through the impedance matching device 5.
Plasma is generated by supplying high-frequency power of 0 MHz and 70 mW / cm 2 to the n-type polycrystalline Si layer 48.
An i-type polycrystalline Si layer 49 having a thickness of 1500 nm was formed on the film. The i-type polycrystalline Si layer 49 contains 4 × 10 19 c of chlorine.
m -3 was contained.

【0101】次いで、i型多結晶Si層49の製膜後、
原料ガスの供給を停止し、反応容器1内を真空排気し
た。つづいて、p層製膜用の反応容器1内へ被処理物8
を移動し上記製膜と同様の手順でセットした。1×10
-7Torr以下に真空排気した後、つづいて、陽極3に
内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物8の基
板を180℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度
が十分安定した後、この反応容器1内に原料ガスである
SiH4、H2およびB26をガス供給管6を通して導入
し、反応容器1内を700mTorrの圧力に制御し
た。反応容器1内の温度および圧力が十分安定した後、
高周波電源4から高周波電力をインピーダンス整合器5
を通して放電用はしご型電極2に供給することにより前
記放電用はしご型電極2と前記被処理物8の間にプラズ
マ9を発生させ、前記被処理物8のi型多結晶Si層4
9上に厚さ30nmのp型多結晶Si層50を製膜し
た。この後、前記被処理物をプラズマCVD層の反応容
器1から取り出し、前記p型多結晶Si層50に酸化イ
ンジウムからなる第2透明電極47を形成して図9に示
す太陽電池を製造した。
Then, after forming the i-type polycrystalline Si layer 49,
The supply of the raw material gas was stopped and the inside of the reaction vessel 1 was evacuated. Subsequently, the object to be treated 8 is placed in the reaction container 1 for p-layer film formation.
Was moved and set in the same procedure as the above film formation. 1 x 10
After evacuation to -7 Torr or less, the heater of the anode 3 was then energized to heat the substrate of the object 8 to be processed to 180 ° C. After the heating temperature by the heater is sufficiently stabilized, the raw material gases SiH 4 , H 2 and B 2 H 6 are introduced into the reaction vessel 1 through the gas supply pipe 6 to control the pressure in the reaction vessel 1 to 700 mTorr. did. After the temperature and pressure inside the reaction vessel 1 are sufficiently stabilized,
Impedance matching device 5 receives high frequency power from high frequency power source 4
Through the discharge ladder electrode 2 to generate a plasma 9 between the discharge ladder electrode 2 and the object 8 to be processed, and the i-type polycrystalline Si layer 4 of the object 8 to be processed.
A p-type polycrystalline Si layer 50 having a thickness of 30 nm was formed on the substrate 9. Then, the object to be processed was taken out of the reaction vessel 1 having the plasma CVD layer, and the second transparent electrode 47 made of indium oxide was formed on the p-type polycrystalline Si layer 50 to manufacture the solar cell shown in FIG.

【0102】実施例6で製膜したi型多結晶Si層の
(110)配向比を調べた結果、実施例1と同様な29
の値を示した。
As a result of examining the (110) orientation ratio of the i-type polycrystalline Si layer formed in Example 6, the same 29 as in Example 1 was obtained.
The value of was shown.

【0103】また、実施例6の太陽電池に模擬太陽光
(スペクトル:AM1.5、照射強度:100mW/c
2、照射温度:室温)をその第2透明電極側から入射
し、発電特性を評価した。その結果は、実施例1と同様
な大きな短絡電流が得られた。
In addition, simulated solar light (spectrum: AM1.5, irradiation intensity: 100 mW / c) was applied to the solar cell of Example 6.
m 2, irradiation temperature: room temperature) is incident from the second transparent electrode side, to evaluate the power generation characteristics. As a result, a large short circuit current similar to that of Example 1 was obtained.

【0104】(実施例7)この実施例7では、第2透明
電極側から光を入射するタイプでnip構造が微結晶S
iからなり、かつタンデム構造を有する太陽電池の製造
工程を図10を参照して説明する。
(Embodiment 7) In this embodiment 7, light is incident from the second transparent electrode side, and the nip structure is microcrystal S.
A manufacturing process of a solar cell made of i and having a tandem structure will be described with reference to FIG.

【0105】まず、光透過を有する青板ガラスからなる
透明絶縁性基板41上にAlからなる裏面電極42およ
び酸化錫からなる第1透明電極43を形成した。つづい
て、この第2透明電極43上に実施例5と同様な方法に
よりn型微結晶Si層43、i型微結晶Si層44、p
型微結晶Si層45を順次形成した。ひきつづき、p型
微結晶Si層45上に実施例3と同様な方法によりn型
アモルファスSi層51、i型アモルファスSi層52
およびp型アモルファスSi層53を順次製膜し、さら
に酸化インジウムからなる第2透明電極47を形成して
図10に示すタンデム構造の太陽電池を製造した。
First, a back electrode 42 made of Al and a first transparent electrode 43 made of tin oxide were formed on a transparent insulating substrate 41 made of soda-lime glass having light transmission. Then, on the second transparent electrode 43, an n-type microcrystalline Si layer 43, an i-type microcrystalline Si layer 44, p is formed by the same method as in the fifth embodiment.
The type microcrystalline Si layer 45 was sequentially formed. Subsequently, an n-type amorphous Si layer 51 and an i-type amorphous Si layer 52 are formed on the p-type microcrystalline Si layer 45 by the same method as in the third embodiment.
Then, the p-type amorphous Si layer 53 was sequentially formed, and the second transparent electrode 47 made of indium oxide was further formed to manufacture the tandem solar cell shown in FIG.

【0106】実施例7の太陽電池に模擬太陽光(スペク
トル:AM1.5、照射強度:100mW/cm2、照
射温度:室温)をその第2透明電極側から入射し、発電
特性を評価した。その結果、比較例1を上記タンデムに
適用した場合に比べて大きな短絡電流値1.10(相対
値)が得られた。
Simulated sunlight (spectrum: AM1.5, irradiation intensity: 100 mW / cm 2 , irradiation temperature: room temperature) was incident on the solar cell of Example 7 from the side of the second transparent electrode, and the power generation characteristics were evaluated. As a result, a large short circuit current value of 1.10 (relative value) was obtained as compared with the case where Comparative Example 1 was applied to the tandem.

【0107】(実施例8)この実施例8では、透明絶縁
性基板側から光を入射するタイプでnip構造が多結晶
Siからなり、かつタンデム構造を有する太陽電池の製
造工程を図11を参照して説明する。
(Embodiment 8) In this embodiment 8, a manufacturing process of a solar cell having a tandem structure in which the nip structure is made of polycrystalline Si and light is incident from the transparent insulating substrate side is referred to FIG. And explain.

【0108】まず、光透過を有する青板ガラスからなる
透明絶縁性基板41上にAlからなる裏面電極42およ
び酸化錫からなる第1透明電極43を形成した。つづい
て、この第2透明電極43上に実施例6と同様な方法に
よりn型多結晶Si層48、i型多結晶Si層49、p
型多結晶Si層50を順次形成した。ひきつづき、p型
多結晶Si層50上に実施例3と同様な方法によりn型
アモルファスSi層51、i型アモルファスSi層52
およびp型アモルファスSi層53を順次製膜し、さら
に酸化インジウムからなる第2透明電極47を形成して
図11に示すタンデム構造の太陽電池を製造した。
First, a back electrode 42 made of Al and a first transparent electrode 43 made of tin oxide were formed on a transparent insulating substrate 41 made of soda-lime glass having light transmission. Then, on the second transparent electrode 43, an n-type polycrystalline Si layer 48, an i-type polycrystalline Si layer 49, p are formed by the same method as in the sixth embodiment.
The type polycrystalline Si layer 50 was sequentially formed. Subsequently, an n-type amorphous Si layer 51 and an i-type amorphous Si layer 52 are formed on the p-type polycrystalline Si layer 50 by the same method as in the third embodiment.
Then, the p-type amorphous Si layer 53 was sequentially formed, and the second transparent electrode 47 made of indium oxide was further formed to manufacture the tandem solar cell shown in FIG.

【0109】実施例8の太陽電池に模擬太陽光(スペク
トル:AM1.5、照射強度:100mW/cm2、照
射温度:室温)をその第2透明電極側から入射し、発電
特性を評価した。その結果、実施例7と同様に大きな短
絡電流値が得られた。
Simulated sunlight (spectrum: AM1.5, irradiation intensity: 100 mW / cm 2 , irradiation temperature: room temperature) was incident on the solar cell of Example 8 from the side of the second transparent electrode, and the power generation characteristics were evaluated. As a result, a large short circuit current value was obtained as in Example 7.

【0110】[0110]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、透
明絶縁性基板上に第1透明電極、pin構造またはni
p構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン
層、第2透明電極および裏面電極を順次形成し、前記透
明絶縁性基板側から光を入射させる構造の太陽電池の製
造において、少なくともi型の微結晶シリコン層または
多結晶シリコン層を従来技術に比べてより低温で、かつ
低コストで製膜することによって前記第1透明電極の光
透過性の低下、pi接合界面またはni接合界面での電
気特性の劣化を招くことなく、前記i型の微結晶シリコ
ン層または多結晶シリコン層を(110)優先配向させ
ることを可能にし、ひいては短絡電流のような発電特性
が向上された太陽電池の製造方法を提供することができ
る。
As described in detail above, according to the present invention, the first transparent electrode, the pin structure or the ni structure is formed on the transparent insulating substrate.
In manufacturing a solar cell having a structure in which a microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer having a p structure, a second transparent electrode and a back electrode are sequentially formed and light is incident from the transparent insulating substrate side, at least an i-type By forming a crystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer at a lower temperature and at a lower cost than conventional techniques, the light transmittance of the first transparent electrode is reduced, and the electrical characteristics at the pi junction interface or the ni junction interface are reduced. And a method for manufacturing a solar cell in which the i-type microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer can be (110) preferentially oriented without further deterioration and the power generation characteristics such as short circuit current are improved. Can be provided.

【0111】また、本発明によれば透明絶縁性基板上に
裏面電極、第1透明電極、pin構造またはnip構造
を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層および
第2透明電極を順次形成し、前記第2透明電極側から光
を入射させる構造の太陽電池の製造において、少なくと
もi型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を従
来技術に比べてより低温で、かつ低コストで製膜するこ
とによって前記第1透明電極の光透過性の低下、pi接
合界面またはni接合界面での電気特性の劣化を招くこ
となく、前記i型の微結晶シリコン層または多結晶シリ
コン層を(110)優先配向させることを可能にし、ひ
いては短絡電流のような発電特性が向上された太陽電池
の製造方法を提供することができる。
Further, according to the present invention, a back electrode, a first transparent electrode, a microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer having a pin structure or a nip structure, and a second transparent electrode are sequentially formed on a transparent insulating substrate, In manufacturing a solar cell having a structure in which light is incident from the second transparent electrode side, at least an i-type microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer is formed at a lower temperature and at a lower cost as compared with the conventional technique. The (110) preferential orientation of the i-type microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer without deteriorating the light transmittance of the first transparent electrode and deteriorating the electrical characteristics at the pi junction interface or the ni junction interface. Thus, it is possible to provide a method for manufacturing a solar cell having improved power generation characteristics such as short-circuit current.

【0112】さらに、本発明によれば(110)優先配
向性を示すi型の微結晶シリコン層または多結晶シリコ
ン層を含むpin構造の微結晶シリコン層または多結晶
シリコン層を有し、短絡電流のような発電特性が向上さ
れた太陽電池を提供することができる。
Further, according to the present invention, a pin structure microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer including an i-type microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer exhibiting (110) preferential orientation is provided, and a short circuit current It is possible to provide a solar cell having improved power generation characteristics as described above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の太陽電池を製造したプラズマCVD装
置の断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a plasma CVD apparatus that manufactures a solar cell of the present invention.

【図2】放電用はしご型電極の平面図。FIG. 2 is a plan view of a discharge ladder electrode.

【図3】本発明の実施例1におけるの太陽電池の構造を
示す断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the solar cell according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例1および比較例1における太陽
電池の短絡電流を示す特性図。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the short-circuit current of the solar cells in Example 1 and Comparative Example 1 of the present invention.

【図5】本発明の実施例2におけるの太陽電池の構造を
示す断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of the solar cell according to the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例3におけるの太陽電池の構造を
示す断面図。
FIG. 6 is a sectional view showing a structure of a solar cell according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例4におけるの太陽電池の構造を
示す断面図。
FIG. 7 is a sectional view showing a structure of a solar cell according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例5におけるの太陽電池の構造を
示す断面図。
FIG. 8 is a sectional view showing a structure of a solar cell according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例6におけるの太陽電池の構造を
示す断面図。
FIG. 9 is a sectional view showing the structure of a solar cell according to Example 6 of the present invention.

【図10】本発明の実施例7におけるの太陽電池の構造
を示す断面図。
FIG. 10 is a sectional view showing the structure of a solar cell according to Example 7 of the present invention.

【図11】本発明の実施例8におけるの太陽電池の構造
を示す断面図。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the structure of the solar cell according to Example 8 of the present invention.

【図12】従来の太陽電池の構造を示す断面図。FIG. 12 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional solar cell.

【図13】従来の太陽電池の製造工程での問題点を説明
するための断面図。
FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining problems in a conventional solar cell manufacturing process.

【図14】従来の太陽電池の製造工程での他の問題点を
説明するための断面図。
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining another problem in the conventional solar cell manufacturing process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…反応容器、 2…放電用はしご型電極、 3…陽極、 4…高周波電源、 5…整合器、 6…ガス供給管、 7…排気管、 8…被処理物、 9…プラズマ、 11,41…透明絶縁性基板、 12,42…第1透明電極、 13,46…p型微結晶Si層、 14,45…i型微結晶Si層、 15,44…n型微結晶Si層、 16,47…第2透明電極、 17,42…裏面電極、 18,50…p型多結晶Si層、 19,49…i型多結晶Si層、 20,48…n型多微結晶Si層、 31,53…p型アモルファスSi層、 32,52…i型アモルファスSi層、 33,51…n型アモルファスSi層。 1 ... Reaction vessel, 2 ... Discharge ladder electrode, 3 ... Anode, 4 ... High frequency power supply, 5 ... Matching device, 6 ... Gas supply pipe, 7 ... Exhaust pipe, 8 ... Object to be processed, 9 ... plasma, 11, 41 ... Transparent insulating substrate, 12, 42 ... First transparent electrode, 13, 46 ... p-type microcrystalline Si layer, 14, 45 ... i-type microcrystalline Si layer, 15, 44 ... n-type microcrystalline Si layer, 16, 47 ... Second transparent electrode, 17, 42 ... Back electrode, 18, 50 ... p-type polycrystalline Si layer, 19, 49 ... i-type polycrystalline Si layer, 20, 48 ... n-type polycrystalline Si layer, 31, 53 ... p-type amorphous Si layer, 32, 52 ... i-type amorphous Si layer, 33, 51 ... N-type amorphous Si layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 章二 神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目8番地1 三菱重工業株式会社基盤技術研究所内 Fターム(参考) 4K030 AA03 AA06 BB03 BB04 CA06 CA12 FA03 JA05 JA09 JA10 JA18 KA24 LA16 5F045 AA08 AB03 AC01 AC03 AC05 AD05 AD06 AD07 AE19 AE21 AE23 AF07 BB07 CA13 DA59 DP09 EH04 EH09 5F051 AA03 AA04 BA18 CA03 CA07 CA08 CA16 CA23 DA04 FA03 FA04 GA03    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Shoji Morita             1-8 Koura, Kanazawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa               Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Basic Technology Research Center F-term (reference) 4K030 AA03 AA06 BB03 BB04 CA06                       CA12 FA03 JA05 JA09 JA10                       JA18 KA24 LA16                 5F045 AA08 AB03 AC01 AC03 AC05                       AD05 AD06 AD07 AE19 AE21                       AE23 AF07 BB07 CA13 DA59                       DP09 EH04 EH09                 5F051 AA03 AA04 BA18 CA03 CA07                       CA08 CA16 CA23 DA04 FA03                       FA04 GA03

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明絶縁性基板上に第1透明電極と、p
in構造またはnip構造を持つ微結晶シリコン層また
は多結晶シリコン層と、第2透明電極と、裏面電極とを
順次形成し、前記透明絶縁性基板側から光を入射させる
太陽電池を製造するに際し、 反応容器と、この反応容器に原料ガスを供給するための
ガス供給手段と、前記反応容器内のガス排出するための
排出手段と、前記反応容器内に配置された放電用はしご
型電極と、この放電用はしご型電極にグロー放電発生用
電力を供給するための電源と、前記反応容器内に前記放
電用はしご型電極と離間して平行に配置され、加熱用ヒ
ーターを内蔵した支持電極とを備えるCVD装置を用
い、 前記pin構造またはnip構造を持つ微結晶シリコン
層または多結晶シリコン層のうち、少なくともi型の微
結晶シリコン層または多結晶シリコン層は、前記CVD
装置の支持電極に前記透明絶縁性基板を有する被処理物
を支持させて加熱し、SiH4とSiH2Cl2、SiH
Cl3およびSiCl4から選ばれる少なくとも1つの塩
素化ケイ素系化合物ガスとH2との混合ガスを前記原料
ガスとして前記ガス供給手段から前記反応容器内に供給
し、前記電源からはしご型電極に周波数60MHz以上
のグロー放電発生用高周波電力を供給して前記反応容器
内にグロー放電を起こしてプラズマを発生させることに
より製膜されることを特徴とする太陽電池の製造方法。
1. A first transparent electrode and p on a transparent insulating substrate.
In manufacturing a solar cell in which a microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer having an in structure or a nip structure, a second transparent electrode, and a back electrode are sequentially formed, and light is incident from the transparent insulating substrate side, A reaction vessel, a gas supply means for supplying a raw material gas to the reaction vessel, a discharge means for discharging a gas in the reaction vessel, a discharge ladder electrode arranged in the reaction vessel, and A power source for supplying glow discharge generation power to the discharge ladder electrode, and a support electrode that is arranged in the reaction vessel in parallel with the discharge ladder electrode and is spaced apart from the discharge ladder electrode, and includes a heater for heating. Using a CVD apparatus, at least an i-type microcrystalline silicon layer or polycrystalline silicon layer among the microcrystalline silicon layer or polycrystalline silicon layer having the pin structure or the nip structure , The CVD
An object to be processed having the transparent insulating substrate is supported on a supporting electrode of the apparatus and heated to produce SiH 4 , SiH 2 Cl 2 , and SiH.
A mixed gas of at least one silicon chlorinated compound gas selected from Cl 3 and SiCl 4 and H 2 is supplied as the raw material gas from the gas supply means into the reaction vessel, and a frequency is supplied from the power supply to a ladder-type electrode. A method for producing a solar cell, which comprises forming a film by supplying a high frequency power for glow discharge generation of 60 MHz or more to cause glow discharge in the reaction vessel to generate plasma.
【請求項2】 さらに前記第1透明電極と前記pin構
造またはnip構造を持つ微結晶シリコン層または多結
晶シリコン層との間にp、i、nの配列が前記微結晶シ
リコン層または多結晶シリコン層と同様なpin構造ま
たはnip構造を持つアモルファスシリコン層を配置し
たことを特徴とする請求項1記載の太陽電池の製造方
法。
2. The arrangement of p, i, n between the first transparent electrode and the microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer having the pin structure or the nip structure is the microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer. The method for manufacturing a solar cell according to claim 1, wherein an amorphous silicon layer having a pin structure or a nip structure similar to the layer is arranged.
【請求項3】 透明絶縁性基板上に裏面電極と、第1透
明電極と、pin構造またはnip構造を持つ微結晶シ
リコン層または多結晶シリコン層と、第2透明電極とを
順次形成し、前記第2透明電極側から光を入射させる太
陽電池を製造するに際し、 反応容器と、この反応容器に原料ガスを供給するための
ガス供給手段と、前記反応容器内のガス排出するための
排出手段と、前記反応容器内に配置された放電用はしご
型電極と、この放電用はしご型電極にグロー放電発生用
高周波電力を供給するための電源と、前記反応容器内に
前記放電用はしご型電極と離間して平行に配置され、加
熱用ヒーターを内蔵した支持電極とを備えるCVD装置
を用い、 前記pin構造またはnip構造を持つ微結晶シリコン
層または多結晶シリコン層のうち、少なくともi型の微
結晶シリコン層または多結晶シリコン層は、前記CVD
装置の支持電極に前記透明絶縁性基板を有する被処理物
を支持させて加熱し、SiH4とSiH2Cl2、SiH
Cl3およびSiCl4から選ばれる少なくとも1つの塩
素化ケイ素系化合物ガスとH2との混合ガスを前記原料
ガスとして前記ガス供給手段から前記反応容器内に供給
し、前記電源からはしご型電極に周波数60MHz以上
のグロー放電発生用電力を供給して前記反応容器内にグ
ロー放電を起こしてプラズマを発生させることにより製
膜されることを特徴とする太陽電池の製造方法。
3. A back electrode, a first transparent electrode, a microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer having a pin structure or a nip structure, and a second transparent electrode are sequentially formed on a transparent insulating substrate, When manufacturing a solar cell in which light is incident from the second transparent electrode side, a reaction container, gas supply means for supplying a raw material gas to this reaction container, and discharge means for discharging gas in the reaction container. A discharge ladder electrode disposed in the reaction vessel, a power source for supplying high-frequency power for glow discharge generation to the discharge ladder electrode, and a discharge ladder electrode separated from the reaction vessel Of the microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer having the pin structure or the nip structure, using a CVD apparatus provided with a supporting electrode having a heater for heating. Kutomo i-type microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer, the CVD
An object to be processed having the transparent insulating substrate is supported on a supporting electrode of the apparatus and heated to produce SiH 4 , SiH 2 Cl 2 , and SiH.
A mixed gas of at least one silicon chlorinated compound gas selected from Cl 3 and SiCl 4 and H 2 is supplied as the raw material gas from the gas supply means into the reaction vessel, and a frequency is supplied from the power supply to a ladder-type electrode. A method for producing a solar cell, wherein a film is formed by supplying glow discharge generation power of 60 MHz or more to cause glow discharge in the reaction vessel to generate plasma.
【請求項4】 さらに前記pin構造またはnip構造
を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と前記
第2透明電極との間にp、i、nの配列が前記微結晶シ
リコン層または多結晶シリコン層と同様なpin構造ま
たはnip構造を持つアモルファスシリコン層を配置し
たことを特徴とする請求項3記載の太陽電池の製造方
法。
4. A microcrystalline silicon layer or polycrystalline silicon layer having a pin structure or a nip structure and a p, i, or n arrangement between the microcrystalline silicon layer or polycrystalline silicon layer and the second transparent electrode. The method for manufacturing a solar cell according to claim 3, wherein an amorphous silicon layer having a pin structure or a nip structure similar to the layer is arranged.
【請求項5】 少なくとも前記i型の微結晶シリコン層
または多結晶シリコン層の製膜において、前記支持電極
の加熱ヒーターにより120〜300℃の温度に加熱す
ることを特徴とする請求項1または3記載の太陽電池の
製造方法。
5. The film forming of at least the i-type microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer is heated to a temperature of 120 to 300 ° C. by a heater of the supporting electrode. A method for manufacturing the solar cell described.
【請求項6】 少なくとも前記i型の微結晶シリコン層
または多結晶シリコン層の製膜において、前記支持電極
の加熱ヒーターにより160〜210℃の温度に加熱す
ることを特徴とする請求項1または3記載の太陽電池の
製造方法。
6. The film forming of at least the i-type microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer is heated to a temperature of 160 to 210 ° C. by a heater of the supporting electrode. A method for manufacturing the solar cell described.
【請求項7】 前記塩素化ケイ素系化合物ガスは、前記
SiH4と前記塩素化ケイ素系化合物ガスの合計流量に
対して流量比で1〜80%の範囲にて前記反応容器に供
給されることを特徴とする請求項1または3記載の太陽
電池の製造方法。
7. The silicon chlorinated compound gas is supplied to the reaction vessel at a flow rate ratio of 1 to 80% with respect to the total flow rate of the SiH 4 and the silicon chlorinated compound gas. The method for manufacturing a solar cell according to claim 1 or 3, characterized in that:
【請求項8】 前記塩素化ケイ素系化合物ガスは、前記
SiH4と前記塩素化ケイ素系化合物ガスの合計流量に
対して流量比で10〜40%の範囲にて前記反応容器に
供給されることを特徴とする請求項1または3記載の太
陽電池の製造方法。
8. The silicon chlorinated compound gas is supplied to the reaction vessel at a flow rate ratio of 10 to 40% with respect to the total flow rate of the SiH 4 and the silicon chlorinated compound gas. The method for manufacturing a solar cell according to claim 1 or 3, characterized in that:
【請求項9】 少なくともi型の微結晶シリコン層また
は多結晶シリコン層の製膜において、前記反応容器の圧
力を0.5〜10Torrの範囲に設定することを特徴
とする請求項1または3記載の太陽電池の製造方法。
9. The film formation of at least an i-type microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer, wherein the pressure in the reaction vessel is set in the range of 0.5 to 10 Torr. Manufacturing method of solar cell.
【請求項10】 少なくともi型の微結晶シリコン層ま
たは多結晶シリコン層の製膜において、前記反応容器の
圧力を0.5〜3Torrの範囲に設定することを特徴
とする請求項1または3記載の太陽電池の製造方法。
10. The film formation of at least an i-type microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer, wherein the pressure in the reaction vessel is set in the range of 0.5 to 3 Torr. Manufacturing method of solar cell.
【請求項11】 透明絶縁性基板上に第1透明電極と、
pin構造またはnip構造を持つ微結晶シリコン層ま
たは多結晶シリコン層と、第2透明電極と、裏面電極と
が順次形成され、前記透明絶縁性基板側から光を入射さ
せる太陽電池において、 前記pin構造またはnip構造を持つ微結晶シリコン
層または多結晶シリコン層のうち、少なくともi型の微
結晶シリコン層または多結晶シリコン層は、塩素を1×
1018cm-3〜8×1020cm-3含有することを特徴と
する太陽電池。
11. A first transparent electrode on a transparent insulating substrate,
A solar cell in which a microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer having a pin structure or a nip structure, a second transparent electrode, and a back electrode are sequentially formed, and light is incident from the transparent insulating substrate side. Or, of the microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer having the nip structure, at least the i-type microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer contains 1 × chlorine.
A solar cell containing 10 18 cm −3 to 8 × 10 20 cm −3 .
【請求項12】 少なくとも前記i型の微結晶シリコン
層または多結晶シリコン層は、塩素を2×1019cm-3
〜4×1020cm-3含有することを特徴とする請求項1
1記載の太陽電池。
12. The chlorine of 2 × 10 19 cm −3 at least in the i-type microcrystalline silicon layer or polycrystalline silicon layer.
The content of 4 × 10 20 cm −3 is contained.
1. The solar cell according to 1.
【請求項13】 さらに前記第1透明電極と前記pin
構造またはnip構造を持つ微結晶シリコン層または多
結晶シリコン層との間にp、i、nの配列が前記微結晶
シリコン層または多結晶シリコン層と同様なpin構造
またはnip構造を持つアモルファスシリコン層を配置
したことを特徴とする請求項11記載の太陽電池。
13. The first transparent electrode and the pin
Amorphous silicon layer having a pin structure or a nip structure in which the arrangement of p, i, n is similar to that of the microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer between the microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer having the structure or the nip structure The solar cell according to claim 11, wherein the solar cell is arranged.
【請求項14】 透明絶縁性基板上に裏面電極と、第1
透明電極と、pin構造またはnip構造を持つ微結晶
シリコン層または多結晶シリコン層と、第2透明電極と
が順次形成され、前記第2透明電極側から光を入射させ
る太陽電池において、 前記pin構造またはnip構造を持つ微結晶シリコン
層または多結晶シリコン層のうち、少なくともi型の微
結晶シリコン層または多結晶シリコン層は、塩素を1×
1018cm-3〜8×1020cm-3含有することを特徴と
する太陽電池。
14. A back electrode and a first electrode on a transparent insulating substrate.
A solar cell in which a transparent electrode, a microcrystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer having a pin structure or a nip structure, and a second transparent electrode are sequentially formed, and light is incident from the second transparent electrode side. Or, of the microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer having the nip structure, at least the i-type microcrystalline silicon layer or the polycrystalline silicon layer contains 1 × chlorine.
A solar cell containing 10 18 cm −3 to 8 × 10 20 cm −3 .
【請求項15】 少なくとも前記i型の微結晶シリコン
層または多結晶シリコン層は、塩素を2×1019cm-3
〜4×1020cm-3含有することを特徴とする請求項1
4記載の太陽電池。
15. At least the i-type microcrystalline silicon layer or polycrystalline silicon layer contains chlorine at 2 × 10 19 cm −3.
The content of 4 × 10 20 cm −3 is contained.
4. The solar cell according to 4.
【請求項16】 さらに前記pin構造またはnip構
造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と前
記第2透明電極との間にp、i、nの配列が前記微結晶
シリコン層または多結晶シリコン層と同様なpin構造
またはnip構造を持つアモルファスシリコン層を配置
したことを特徴とする請求項14記載の太陽電池。
16. The microcrystalline silicon layer or polycrystalline silicon having a p, i, n arrangement between the microcrystalline silicon layer or polycrystalline silicon layer having the pin structure or the nip structure and the second transparent electrode. The solar cell according to claim 14, wherein an amorphous silicon layer having a pin structure or a nip structure similar to the layer is arranged.
JP2001340963A 2001-11-06 2001-11-06 Solar cell manufacturing method and solar cell Expired - Fee Related JP3697199B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001340963A JP3697199B2 (en) 2001-11-06 2001-11-06 Solar cell manufacturing method and solar cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001340963A JP3697199B2 (en) 2001-11-06 2001-11-06 Solar cell manufacturing method and solar cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003142712A true JP2003142712A (en) 2003-05-16
JP3697199B2 JP3697199B2 (en) 2005-09-21

Family

ID=19155082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001340963A Expired - Fee Related JP3697199B2 (en) 2001-11-06 2001-11-06 Solar cell manufacturing method and solar cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3697199B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100339505C (en) * 2003-11-07 2007-09-26 株式会社岛津制作所 Surface activated plasma CVD system
WO2011013599A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 国立大学法人東北大学 Photoelectric conversion device
JP2011181969A (en) * 2003-10-27 2011-09-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Solar cell and method of manufacturing the same
WO2012014794A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-02 国立大学法人東北大学 Photoelectric conversion member
CN112481606A (en) * 2020-11-10 2021-03-12 江苏杰太光电技术有限公司 Gas source and system for PECVD deposition of solar cell doping layer

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011181969A (en) * 2003-10-27 2011-09-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Solar cell and method of manufacturing the same
CN100339505C (en) * 2003-11-07 2007-09-26 株式会社岛津制作所 Surface activated plasma CVD system
WO2011013599A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 国立大学法人東北大学 Photoelectric conversion device
JP2011035123A (en) * 2009-07-31 2011-02-17 Tohoku Univ Photoelectric conversion member
DE112010003152T5 (en) 2009-07-31 2012-07-05 National University Corporation Tohoku University Photoelectric conversion device
KR101286904B1 (en) 2009-07-31 2013-07-16 고쿠리츠 다이가쿠 호진 도호쿠 다이가쿠 Photoelectric conversion device
US8941005B2 (en) 2009-07-31 2015-01-27 National University Corporation Tohoku University Photoelectric conversion device
WO2012014794A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-02 国立大学法人東北大学 Photoelectric conversion member
CN112481606A (en) * 2020-11-10 2021-03-12 江苏杰太光电技术有限公司 Gas source and system for PECVD deposition of solar cell doping layer

Also Published As

Publication number Publication date
JP3697199B2 (en) 2005-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2005200023B2 (en) Photovoltaic device
US20080188033A1 (en) Multi-junction solar cells and methods and apparatuses for forming the same
EP1020931A1 (en) Amorphous silicon solar cell
JP2003017724A (en) Photovoltaic element
JP2011181969A (en) Solar cell and method of manufacturing the same
JPH07297421A (en) Manufacture of thin film semiconductor solar battery
JP2616929B2 (en) Method for manufacturing microcrystalline silicon carbide semiconductor film
US20090101201A1 (en) Nip-nip thin-film photovoltaic structure
TW201733150A (en) Method for manufacturing photoelectric conversion device
TWI390755B (en) Method of fabricating solar cells
US4799968A (en) Photovoltaic device
JP2007258537A (en) Photoelectric conversion device and its manufacturing method
JP3697199B2 (en) Solar cell manufacturing method and solar cell
JP2004214442A (en) Photovoltaic device and its manufacturing method
CN106887483A (en) Silicon substrate heterojunction solar cell and preparation method thereof
JP3106810B2 (en) Method for producing amorphous silicon oxide thin film
JPWO2011114551A1 (en) Solar cell and manufacturing method thereof
JP2005159320A (en) Solar cell and manufacturing method for the same
CN112018217A (en) Preparation method of silicon heterojunction solar cell and solar cell
JP3513505B2 (en) Plasma CVD apparatus, photoelectric conversion element, and method of manufacturing photoelectric conversion element
JP2003158276A (en) Microcrystal silicon solar cell and its manufacturing method
WO2013008482A1 (en) Solar cell and method for manufacturing same
CN110809827A (en) Method for manufacturing photoelectric conversion device
JP3513504B2 (en) Plasma CVD apparatus, photoelectric conversion element, and method of manufacturing photoelectric conversion element
JP2001189474A (en) Manufacturing method of photoelectric transducer

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041005

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041202

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050607

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050701

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080708

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090708

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100708

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110708

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120708

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees