JP2012049190A - Method of manufacturing substrate for photoelectric conversion device and method of manufacturing photoelectric conversion device - Google Patents

Method of manufacturing substrate for photoelectric conversion device and method of manufacturing photoelectric conversion device Download PDF

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努 松浦
Hiroya Yamabayashi
弘也 山林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a method of manufacturing a substrate for a photoelectric conversion device, which is capable of realizing a photoelectric conversion device which has high photoelectric conversion efficiency because of an excellent light trapping effect, and to obtain a method of manufacturing the photoelectric conversion device.SOLUTION: The method of manufacturing a substrate for a photoelectric conversion device includes: a first step of depositing a conductive material film on a substrate 11 to form an electrode layer 21; a second step of etching the electrode layer 21 formed on the substrate 11, by using an alkaline etching solution, to form a plurality of first recesses 71 having a depth dimension larger than an opening diameter dimension on a surface of the electrode layer 21; and a third step of etching the electrode layer 21 having the first recesses 71 formed thereon, by using an acidic etching solution, to form second recesses on the surface of the electrode layer 21 by greatly enlarging opening diameters of the first recesses 71.

Description

本発明は、光電変換装置用基板の製造方法および光電変換装置の製造方法に関し、特に、光閉じ込め構造を備えた光電変換装置用基板の製造方法および光電変換装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a substrate for a photoelectric conversion device and a method for manufacturing a photoelectric conversion device, and more particularly to a method for manufacturing a substrate for a photoelectric conversion device having a light confinement structure and a method for manufacturing a photoelectric conversion device.

近年、アモルファスシリコンや微結晶シリコンなどを用いた薄膜シリコン系光電変換装置の開発が盛んに行われている。これらの光電変換装置の開発において、特に重要なことが2つある。1つは低コスト化であり、もう一つは高性能化である。薄膜シリコン系光電変換装置は、単結晶や多結晶などのバルク体が用いられる結晶シリコン系光電変換装置に比べて光電変換層が薄いことが特徴である。   In recent years, development of a thin-film silicon photoelectric conversion device using amorphous silicon, microcrystalline silicon, or the like has been actively performed. There are two particularly important things in the development of these photoelectric conversion devices. One is cost reduction and the other is high performance. The thin film silicon photoelectric conversion device is characterized in that the photoelectric conversion layer is thinner than the crystalline silicon photoelectric conversion device in which a bulk body such as a single crystal or polycrystal is used.

すなわち、結晶シリコン系光電変換装置の光電変換層の厚みが数百μmであるのに対し、薄膜シリコン系光電変換装置の光電変換層の厚みは数見μmである。これにより、薄膜シリコン系光電変換装置では、装置を形成するために必要なシリコン原料を、結晶シリコン系光電変換装置に比して少なくすることができるという利点を有する。一方で、薄膜シリコン系光電変換装置では、入射光の利用効率が結晶シリコン系光電変換装置に比べて低くなる。このため、薄膜シリコン系光電変換装置では、光閉じ込め技術を利用して入射光の利用効率を増加させている。   That is, the thickness of the photoelectric conversion layer of the crystalline silicon-based photoelectric conversion device is several hundred μm, whereas the thickness of the photoelectric conversion layer of the thin-film silicon-based photoelectric conversion device is several μm. Thereby, the thin film silicon-based photoelectric conversion device has an advantage that the silicon raw material necessary for forming the device can be reduced as compared with the crystalline silicon-based photoelectric conversion device. On the other hand, in the thin film silicon-based photoelectric conversion device, the utilization efficiency of incident light is lower than that of the crystalline silicon-based photoelectric conversion device. For this reason, in the thin-film silicon-based photoelectric conversion device, the utilization efficiency of incident light is increased by using an optical confinement technique.

一般的に、光閉じ込め技術とは、光電変換装置の光入射側または反射側の電極層にテクスチャ構造と呼ばれる凹凸形状を形成し、この凹凸形状により入射光または反射光を反射させることにより光路長を伸ばしたり光電変換層内で光を複数回反射させたりする技術のことである。この凹凸形状を形成する方法の一つに、電極層の製膜後に該電極層にエッチングを施して表面テクスチャ構造を形成する方法がある(たとえば、特許文献1、特許文献2参照)。   In general, light confinement technology is a method of forming an uneven shape called a texture structure on the light incident side or reflection side electrode layer of a photoelectric conversion device, and reflecting the incident light or reflected light by this uneven shape, thereby reducing the optical path length. This is a technology that stretches the light and reflects light multiple times in the photoelectric conversion layer. As one of the methods for forming the uneven shape, there is a method of forming a surface texture structure by etching the electrode layer after forming the electrode layer (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特許文献1には、電極層として透明導電層を形成し、酸性溶液またはアルカリ性溶液からなるエッチング液を用いて、透明導電層の表面に少なくとも2回にわたってエッチングを施して表面テクスチャ構造を作製することが記載されている。また、特許文献2には、少なくとも透明電極層と光電変換層とを備えた薄膜太陽電池において、アルコール誘導体を少なくとも1種類含むエッチング液を用いて透明導電層の表面にエッチングを施して表面テクスチャ構造を作製することが記載されている。   Patent Document 1 forms a surface texture structure by forming a transparent conductive layer as an electrode layer and etching the surface of the transparent conductive layer at least twice using an etching solution comprising an acidic solution or an alkaline solution. Is described. Further, in Patent Document 2, in a thin film solar cell including at least a transparent electrode layer and a photoelectric conversion layer, a surface texture structure is formed by etching the surface of the transparent conductive layer using an etching solution containing at least one alcohol derivative. Is described.

特許文献1には、例えば材料に酸化亜鉛(ZnO)を使用した透明電極層に対して2回のウェットエッチングを施して凹凸形状を形成する際、2回目のエッチングに用いるエッチング溶液は1回目のエッチングに用いるエッチング溶液に対して濃度を薄くすることが記載されている。これにより1回目のエッチングで作製した凹凸に対して、2回目のエッチングではさらに細かい凹凸を作製するようにしている。   In Patent Document 1, for example, when forming an uneven shape by performing wet etching twice on a transparent electrode layer using zinc oxide (ZnO) as a material, the etching solution used for the second etching is the first time. It is described that the concentration is reduced with respect to an etching solution used for etching. As a result, finer irregularities are produced in the second etching than the irregularities produced in the first etching.

特開2004−119491号公報JP 2004-119491 A 特許第4248793号公報Japanese Patent No. 4248793

しかしながら、この方法では、2回目のエッチングで細かい凹凸を作製するときに、凹凸が丸みを帯びてなだらかになってしまう。一般的に赤外光は可視光に比べて光吸収係数が低い。このため、紫外光〜赤外光の全波長領域を効率良く吸収させるには、赤外光の効率良い吸収が必要不可欠である。しかし、特許文献1の方法では、細かい凹凸の作製により紫外線〜可視光領域の光閉じ込め効果は増加するが、可視光〜赤外光領域の光閉じ込め効果は減少する。したがって、最終的な光電変換装置の特性は低下する、という問題がある。   However, in this method, when the fine irregularities are produced by the second etching, the irregularities are rounded and become gentle. In general, infrared light has a lower light absorption coefficient than visible light. For this reason, efficient absorption of infrared light is indispensable to efficiently absorb the entire wavelength region of ultraviolet light to infrared light. However, in the method of Patent Document 1, although the light confinement effect in the ultraviolet to visible light region is increased by producing fine irregularities, the light confinement effect in the visible light to infrared light region is decreased. Therefore, there is a problem that the characteristics of the final photoelectric conversion device are deteriorated.

さらに、赤外光を散乱させるには赤外光の波長以上、すなわち1μm以上の凹凸径を有する凹凸形状が必要である。しかし、特許文献1の方法では、1μm以上の凹凸径を有する凹凸形状を作製するには透明電極層の製膜条件が限定される、という問題がある。   Furthermore, in order to scatter infrared light, an uneven shape having an uneven diameter of not less than the wavelength of infrared light, that is, 1 μm or more is required. However, the method of Patent Document 1 has a problem that the film forming conditions of the transparent electrode layer are limited in order to produce an uneven shape having an uneven diameter of 1 μm or more.

また、特許文献2には、アルコール誘導体を含むエッチング液を使用することが記載されている。一般的に塩酸や水酸化ナトリウムなどの酸・アルカリ水溶液に比べて、アルコール誘導体は高価である。このため、特許文献2の方法は、エッチングプロセスのコストが増加するため、量産性に欠ける、という問題がある。   Patent Document 2 describes the use of an etchant containing an alcohol derivative. In general, alcohol derivatives are more expensive than acid / alkali aqueous solutions such as hydrochloric acid and sodium hydroxide. For this reason, the method of Patent Document 2 has a problem that it lacks mass productivity because the cost of the etching process increases.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、良好な光閉じ込め効果が得られ、高い光電変換効率を有する光電変換装置を実現可能な光電変換装置用基板の製造方法および光電変換装置の製造方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and provides a method for manufacturing a substrate for a photoelectric conversion device and a photoelectric conversion device capable of realizing a photoelectric conversion device having a good light confinement effect and having high photoelectric conversion efficiency. It aims at obtaining a manufacturing method.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光電変換装置用基板の製造方法は、導電性材料からなり表面に凹凸形状を有する電極層を基板上に備える光電変換装置用基板の製造方法であって、前記基板上に導電性材料膜を成膜して前記電極層を形成する第1工程と、前記基板上に形成した電極層に対してアルカリ性エッチング溶液を用いてエッチングを行うことにより、開口径寸法よりも深さ寸法が大きい複数の第1凹部を前記電極層の表面に対して形成する第2工程と、前記第1凹部を形成した前記電極層に対して酸性エッチング溶液を用いてエッチングを行うことにより、前記第1凹部の開口径を大きく広げて第2凹部を前記電極層の表面に形成する第3工程と、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a method for manufacturing a substrate for a photoelectric conversion device according to the present invention is provided for a photoelectric conversion device including an electrode layer made of a conductive material and having an uneven shape on the surface. A method for manufacturing a substrate, comprising: forming a conductive material film on the substrate to form the electrode layer; and etching the electrode layer formed on the substrate using an alkaline etching solution. Performing a second step of forming a plurality of first recesses having a depth dimension larger than the opening diameter dimension with respect to the surface of the electrode layer, and acidity with respect to the electrode layer having the first recesses formed therein. And a third step of forming a second recess on the surface of the electrode layer by enlarging the opening diameter of the first recess by etching using an etching solution.

本発明によれば、良好な光閉じ込め効果が得られ、高い光電変換効率を有する光電変換装置が得られる、という効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to obtain a favorable light confinement effect and to obtain a photoelectric conversion device having high photoelectric conversion efficiency.

図1は、本発明の実施の形態1にかかる光電変換装置であるシリコン系薄膜光電変換装置の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a silicon-based thin film photoelectric conversion device which is a photoelectric conversion device according to a first embodiment of the present invention. 図2−1は、実施の形態1にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法を模式的に示す断面図である。FIG. 2-1 is a cross-sectional view schematically showing the method for manufacturing the silicon-based thin film photoelectric conversion device according to the first embodiment. 図2−2は、実施の形態1にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法を模式的に示す断面図である。2-2 is sectional drawing which shows typically the manufacturing method of the silicon type thin film photoelectric conversion apparatus concerning Embodiment 1. FIGS. 図3は、実施の形態1にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法を説明するフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart for explaining the method for manufacturing the silicon-based thin film photoelectric conversion device according to the first embodiment. 図4は、本発明の実施の形態2にかかる光電変換装置であるシリコン系薄膜光電変換装置の概略構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of a silicon-based thin film photoelectric conversion device which is a photoelectric conversion device according to the second embodiment of the present invention. 図5−1は、実施の形態2にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法を模式的に示す断面図である。5-1 is sectional drawing which shows typically the manufacturing method of the silicon type thin film photoelectric conversion apparatus concerning Embodiment 2. FIGS. 図5−2は、実施の形態2にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法を模式的に示す断面図である。5-2 is sectional drawing which shows typically the manufacturing method of the silicon type thin film photoelectric conversion apparatus concerning Embodiment 2. FIGS. 図6は、比較例1にかかる光入射側透明電極層のエッチングの様子を模式的に示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing how the light incident side transparent electrode layer according to Comparative Example 1 is etched. 図7は、比較例2にかかる光入射側透明電極層のエッチングの様子を模式的に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing how the light incident side transparent electrode layer according to Comparative Example 2 is etched. 図8は、エッチング処理した後の実施例にかかる光入射側透明電極層の表面状態を示す走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 8 is a scanning electron micrograph showing the surface state of the light incident side transparent electrode layer according to the example after the etching process. 図9は、エッチング処理した後の比較例1、比較例2にかかる光入射側透明電極層の表面状態を示す走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 9 is a scanning electron micrograph showing the surface state of the light incident side transparent electrode layer according to Comparative Example 1 and Comparative Example 2 after the etching treatment. 図10は、実施例にかかる光電変換装置用基板の光入射側透明電極層のヘイズ率を示す特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram illustrating the haze ratio of the light incident side transparent electrode layer of the photoelectric conversion device substrate according to the example. 図11は、比較例1にかかる光電変換装置用基板の光入射側透明電極層のヘイズ率を示す特性図である。FIG. 11 is a characteristic diagram showing the haze ratio of the light incident side transparent electrode layer of the substrate for a photoelectric conversion device according to Comparative Example 1. 図12は、比較例2にかかる光電変換装置用基板の光入射側透明電極層のヘイズ率を示す特性図である。FIG. 12 is a characteristic diagram showing the haze ratio of the light incident side transparent electrode layer of the photoelectric conversion device substrate according to Comparative Example 2. 図13は、実施例、比較例1および比較例2にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の量子効率を示す特性図である。FIG. 13 is a characteristic diagram showing the quantum efficiency of the silicon-based thin film photoelectric conversion devices according to the example, the comparative example 1, and the comparative example 2.

以下に、本発明にかかる光電変換装置用基板の製造方法および光電変換装置の製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of the manufacturing method of the board | substrate for photoelectric conversion apparatuses concerning this invention and the manufacturing method of a photoelectric conversion apparatus is described in detail based on drawing. In addition, this invention is not limited to the following description, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably. In the drawings shown below, the scale of each member may be different from the actual scale for easy understanding. The same applies between the drawings.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる光電変換装置であるシリコン系薄膜光電変換装置の概略構成を示す図である。実施の形態1にかかるシリコン系薄膜光電変換装置は、基板11上に、光入射側透明電極層21と、薄膜シリコン系光電変換ユニット3と、光反射側透明電極層41と、裏面側に形成される光反射側金属電極層51とが順次積層された構造を有する。このシリコン系薄膜光電変換装置に対しては、光電変換される光Lは基板11側から入射される。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a silicon-based thin film photoelectric conversion device which is a photoelectric conversion device according to a first embodiment of the present invention. The silicon-based thin film photoelectric conversion device according to the first embodiment is formed on the substrate 11 on the light incident side transparent electrode layer 21, the thin film silicon-based photoelectric conversion unit 3, the light reflecting side transparent electrode layer 41, and the back surface side. The light reflection side metal electrode layer 51 is sequentially laminated. With respect to this silicon-based thin film photoelectric conversion device, the light L to be subjected to photoelectric conversion is incident from the substrate 11 side.

基板11は、光の入射側に位置し、光を透過させるために透光性を有する必要があり、ガラス、有機フィルム、セラミックスなどの基板を用いることができる。基板11上には光入射側透明電極層21が形成される。このため、基板11の融点は、これら透明導電膜の製膜温度より高いことが好ましい。   The substrate 11 is located on the light incident side and needs to have a light-transmitting property in order to transmit light, and a substrate such as glass, an organic film, or ceramics can be used. A light incident side transparent electrode layer 21 is formed on the substrate 11. For this reason, it is preferable that melting | fusing point of the board | substrate 11 is higher than the film forming temperature of these transparent conductive films.

光入射側透明電極層21は、透光性を有する導電性材料により構成され、例えば酸化亜鉛(ZnO)により構成されることが好ましい。また、抵抗率を下げる目的で、酸化亜鉛(ZnO)にアルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)等のドープ材料を混ぜたアルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)、ガリウムドープ酸化亜鉛(GZO)を利用してもよい。また、インジウムおよびガリウムをドープした酸化亜鉛(In−Ga−ZnO)、インジウムをドープした酸化亜鉛(In−ZnO)または透明導電膜(ITO)を用いてもよい。光入射側透明電極層21は、真空蒸着法、CVD(Chemical Vapor Deposition)またはスパッタリング法などの公知の方法によって基板11上に形成される。   The light incident side transparent electrode layer 21 is made of a light-transmitting conductive material, and is preferably made of, for example, zinc oxide (ZnO). In addition, for the purpose of reducing resistivity, aluminum doped zinc oxide (AZO) and gallium doped zinc oxide (GZO) in which a doping material such as aluminum (Al) and gallium (Ga) is mixed with zinc oxide (ZnO) are used. Also good. Alternatively, zinc oxide doped with indium and gallium (In—Ga—ZnO), zinc oxide doped with indium (In—ZnO), or a transparent conductive film (ITO) may be used. The light incident side transparent electrode layer 21 is formed on the substrate 11 by a known method such as vacuum deposition, CVD (Chemical Vapor Deposition), or sputtering.

また、光入射側透明電極層21における光入射側の表面、すなわち薄膜シリコン系光電変換ユニット3との接合面には、テクスチャ構造と呼ばれる凹凸形状が形成されている。このテクスチャ構造を有することにより、良好な光閉じ込め効果を得ることができる。   In addition, a concavo-convex shape called a texture structure is formed on the light incident side surface of the light incident side transparent electrode layer 21, that is, the joint surface with the thin film silicon-based photoelectric conversion unit 3. By having this texture structure, a good light confinement effect can be obtained.

基板11上に形成される光入射側透明電極層21の膜厚は、例えば100nm〜10μmが好ましく、特に1μm〜10μmがより好ましい。光入射側透明電極層21の膜厚が100nmより薄い場合は、光入射側透明電極層21の凹凸構造による光閉じ込め効果が不十分となる。また、光入射側透明電極層21の膜厚が10μmより厚い場合は、光入射側透明電極層21と基板11との膜応力差が大きくなり、光入射側透明電極層21が剥離するか、または光入射側透明電極層21に微細なクラックが入ってしまう。   The film thickness of the light incident side transparent electrode layer 21 formed on the substrate 11 is preferably, for example, 100 nm to 10 μm, and more preferably 1 μm to 10 μm. When the film thickness of the light incident side transparent electrode layer 21 is less than 100 nm, the light confinement effect by the uneven structure of the light incident side transparent electrode layer 21 becomes insufficient. When the light incident side transparent electrode layer 21 is thicker than 10 μm, the difference in film stress between the light incident side transparent electrode layer 21 and the substrate 11 is increased, and the light incident side transparent electrode layer 21 is peeled off, Or a fine crack will enter into the light incident side transparent electrode layer 21.

薄膜シリコン系光電変換ユニット3は、光入射側透明電極層21の上に例えばCVDにより製膜され、光入射側透明電極層21側から順にp型の水素化微結晶シリコン(μc−Si:H)層、i型の水素化微結晶シリコン(μc−Si:H)層、n型の水素化微結晶シリコン(μc−Si:H)層からなるpin接合を形成している。また、薄膜シリコン系光電変換ユニット3は、光入射側透明電極層21側から順にp型の水素化アモルファス炭化シリコン(a−SiC:H)層、i型の水素化アモルファスシリコン(a−Si:H)層、n型の水素化アモルファスシリコン(a−Si:H)層、p型の水素化微結晶シリコン(μc−Si:H)層、i型の水素化微結晶シリコン(μc−Si:H)層、n型の水素化微結晶シリコン(μc−Si:H)層からなる2層タンデム構造のpin接合構成でもよい。さらに、薄膜シリコン系光電変換ユニット3は、光入射側透明電極層21側から順にp型の水素化アモルファス炭化シリコン(a−SiC:H)層、i型の水素化アモルファスシリコン(a−Si:H)層、n型の水素化アモルファスシリコン(a−Si:H)層、p型の水素化アモルファスシリコンゲルマニウム(a−SiGe:H)、i型の水素化アモルファスシリコンゲルマニウム(a−SiGe:H)、n型の水素化アモルファスシリコンゲルマニウム(a−SiGe:H)、p型の水素化微結晶シリコン(μc−Si:H)層、i型の水素化微結晶シリコン(μc−Si:H)層、n型の水素化微結晶シリコン(μc−Si:H)層からなる3層タンデム構造のpin接合構成でもよい。また、複数段のpin接合を有する場合は、それぞれのpin接合間をμc-SiOx(x=0〜2)或いは、ZnOを挿入して、pin接合間の電気的、光学的接続を改善してもよい。また、酸化亜鉛(ZnO)の代わりに透明導電膜(ITO)等を使用してもよい。   The thin film silicon-based photoelectric conversion unit 3 is formed on the light incident side transparent electrode layer 21 by, for example, CVD, and p-type hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si: H) in order from the light incident side transparent electrode layer 21 side. ) Layer, i-type hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si: H) layer, and n-type hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si: H) layer. The thin-film silicon-based photoelectric conversion unit 3 includes a p-type hydrogenated amorphous silicon carbide (a-SiC: H) layer and an i-type hydrogenated amorphous silicon (a-Si: a) in order from the light incident side transparent electrode layer 21 side. H) layer, n-type hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) layer, p-type hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si: H) layer, i-type hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si: A pin junction structure having a two-layer tandem structure including an H) layer and an n-type hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si: H) layer may be used. Furthermore, the thin-film silicon-based photoelectric conversion unit 3 includes a p-type hydrogenated amorphous silicon carbide (a-SiC: H) layer and an i-type hydrogenated amorphous silicon (a-Si: a) in order from the light incident side transparent electrode layer 21 side. H) layer, n-type hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) layer, p-type hydrogenated amorphous silicon germanium (a-SiGe: H), i-type hydrogenated amorphous silicon germanium (a-SiGe: H) ), N-type hydrogenated amorphous silicon germanium (a-SiGe: H), p-type hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si: H) layer, i-type hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si: H) Alternatively, a pin junction structure having a three-layer tandem structure including an n-type hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si: H) layer may be used. In addition, when a plurality of pin junctions are provided, μc-SiOx (x = 0 to 2) or ZnO is inserted between the pin junctions to improve electrical and optical connections between the pin junctions. Also good. Moreover, you may use a transparent conductive film (ITO) etc. instead of zinc oxide (ZnO).

光反射側透明電極層41は、薄膜シリコン系光電変換ユニット3の直上に形成され、薄膜シリコン系光電変換ユニット3と光反射側金属電極層51とを電気的に接続する。光反射側透明電極層41の材料としては、酸化亜鉛(ZnO)酸化錫(SnO)および透明導電膜(ITO)が好ましい。このような光反射側透明電極層41は、CVD法、蒸着法またはスパッタリング法等の公知の方法によって形成される。 The light reflection side transparent electrode layer 41 is formed immediately above the thin film silicon photoelectric conversion unit 3 and electrically connects the thin film silicon photoelectric conversion unit 3 and the light reflection side metal electrode layer 51. As a material of the light reflection side transparent electrode layer 41, zinc oxide (ZnO) tin oxide (SnO 2 ) and a transparent conductive film (ITO) are preferable. Such a light reflection side transparent electrode layer 41 is formed by a known method such as a CVD method, a vapor deposition method or a sputtering method.

薄膜シリコン系光電変換ユニット3は、紫外光や可視光領域の光を効率良く吸収する。一方、薄膜シリコン系光電変換ユニット3における近赤外光領域の光の吸収率は、紫外光や可視光領域の吸収率に比べて低い。このため、薄膜シリコン系光電変換ユニット3で吸収されなかった近赤外光領域の光は、光反射側透明電極層41を通過して光反射側金属電極層51で反射し、さらに光反射側透明電極層41を通過して薄膜シリコン系光電変換ユニット3に再度進入する。このため、光反射側透明電極層41における可視光や近赤外光領域における光透過率が高いほど光電変換装置の特性、特に電流値が増加する。   The thin film silicon photoelectric conversion unit 3 efficiently absorbs light in the ultraviolet light or visible light region. On the other hand, the light absorptance in the near-infrared light region of the thin-film silicon-based photoelectric conversion unit 3 is lower than that in the ultraviolet light or visible light region. For this reason, the light in the near-infrared light region that has not been absorbed by the thin film silicon-based photoelectric conversion unit 3 passes through the light reflection side transparent electrode layer 41 and is reflected by the light reflection side metal electrode layer 51, and further the light reflection side It passes through the transparent electrode layer 41 and enters the thin film silicon photoelectric conversion unit 3 again. For this reason, as the light transmittance in the visible light or near infrared light region in the light reflection side transparent electrode layer 41 increases, the characteristics of the photoelectric conversion device, in particular, the current value increases.

光反射側金属電極層51は、光電変換された電流を取り出す役割を持つ他に、薄膜シリコン系光電変換ユニット3に吸収されずに通過してきた光を反射させる役割を持つ。光反射側金属電極層51の材料としては、銀(Ag)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)などが挙げられる。その中でも、電気特性や光反射特性の点から銀(Ag)が特に好ましい。このような光反射側金属電極層51は、公知の方法によって形成されるが、蒸着法またはスパッタリング法が好ましい。   The light reflection side metal electrode layer 51 has a role of extracting light that has passed through the thin film silicon photoelectric conversion unit 3 in addition to a role of taking out the photoelectrically converted current. Examples of the material of the light reflection side metal electrode layer 51 include silver (Ag), titanium (Ti), aluminum (Al), and molybdenum (Mo). Among these, silver (Ag) is particularly preferable from the viewpoint of electrical characteristics and light reflection characteristics. Such a light reflection side metal electrode layer 51 is formed by a known method, but a vapor deposition method or a sputtering method is preferable.

つぎに、実施の形態1にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法を図2−1、図2−2および図3を参照して説明する。図2−1および図2−2は、実施の形態1にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法を模式的に示す断面図である。図3は、実施の形態1にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法を説明するフローチャートである。まず、基板11上に光入射側透明電極層21を有する光電変換装置用基板の製造方法を説明する。まず、ガラス、有機フィルム、セラミックスなどからなる基板11上に、例えば酸化亜鉛(ZnO)からなる光入射側透明電極層21を真空蒸着、CVDまたはスパッタリング法などの公知の方法によって形成する(図2−1(a)、ステップS110)。   Next, a method for manufacturing the silicon-based thin film photoelectric conversion device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2-1, 2-2 and FIG. 2A and 2B are cross-sectional views schematically showing the method for manufacturing the silicon-based thin film photoelectric conversion device according to the first embodiment. FIG. 3 is a flowchart for explaining the method for manufacturing the silicon-based thin film photoelectric conversion device according to the first embodiment. First, the manufacturing method of the substrate for photoelectric conversion devices which has the light-incidence side transparent electrode layer 21 on the board | substrate 11 is demonstrated. First, a light incident side transparent electrode layer 21 made of, for example, zinc oxide (ZnO) is formed on a substrate 11 made of glass, an organic film, ceramics, or the like by a known method such as vacuum deposition, CVD, or sputtering (FIG. 2). -1 (a), step S110).

光入射側透明電極層21を製膜した後に、第1のエッチング工程を実施する(図2−1(b)、ステップS120)。第1のエッチング工程では、アルカリ性溶液を用いたエッチングにより光入射側透明電極層21層の表面に凹凸形状を形成して、表面凹凸構造61を形成する。このエッチングにより形成された凹凸形状の凹部の中には、他の多くの凹部に比べて底部までの深さが深く、かつ、表面側の開口径に対する底部までの深さのアスペクト比が極端に大きい凹部がまばらに存在する。後述するように、後の工程において、この深い凹部の開口径を広げるようにエッチングを行う。したがって、以下ではこの深い凹部を、エッチング起点71と呼ぶことにする。   After the light incident side transparent electrode layer 21 is formed, the first etching process is performed (FIG. 2-1 (b), step S120). In the first etching step, an uneven shape is formed on the surface of the light incident side transparent electrode layer 21 by etching using an alkaline solution to form the surface uneven structure 61. Among the concave and convex portions formed by this etching, the depth to the bottom is deeper than many other concave portions, and the aspect ratio of the depth to the bottom with respect to the opening diameter on the surface side is extremely large. Large depressions are sparsely present. As will be described later, in a later step, etching is performed so as to widen the opening diameter of the deep recess. Therefore, hereinafter, this deep recess is referred to as an etching starting point 71.

第1のエッチング工程でのエッチングに用いるアルカリ性溶液としては、例えば水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カルシウム水溶液、水酸化バリウム水溶液などが好ましい。   As the alkaline solution used for etching in the first etching step, for example, potassium hydroxide aqueous solution, sodium hydroxide aqueous solution, calcium hydroxide aqueous solution, barium hydroxide aqueous solution and the like are preferable.

また、アルカリ性溶液によるエッチングの前後において、光入射側透明電極層21のアニールを行ってもよい。アニールを行うことで、光入射側透明電極層21の結晶粒径や結晶配向性を変化させることができ、エッチングレートの調整を行うことができる。また、エッチングの方法としては、例えば浸液法やシャワーノズルによるスプレー法が挙げられるが、これに限らない。   Moreover, the light incident side transparent electrode layer 21 may be annealed before and after etching with an alkaline solution. By performing the annealing, the crystal grain size and crystal orientation of the light incident side transparent electrode layer 21 can be changed, and the etching rate can be adjusted. Further, examples of the etching method include an immersion method and a spray method using a shower nozzle, but are not limited thereto.

アルカリ性溶液を使用してエッチングを行う場合は、酸性溶液を使用してエッチングを行う場合と異なり、形成された凹部の開口径が小さくなる傾向がある。このため、表面凹凸構造61における凹部の開口径は50nm〜500nmが好ましく、このときの凹部の底部までの深さは100nm〜1μmが好ましい。また、エッチング起点71である凹部の深さ寸法は、該凹部の開口径の1.1〜10倍の寸法となることが好ましい。エッチング起点71である凹部の深さ寸法が該凹部の開口径の寸法の1.1倍より小である場合には、第2のエッチング工程において、凹部の開口径の寸法が、凹部の深さ寸法の1倍未満となり、1μm以上の開口径を有する事が難しい。また、エッチング起点71である凹部の深さ寸法が該凹部の開口径の寸法の10倍より大である場合には、第2のエッチング工程において、光入射側透明電極層21のエッチング起点71が基板11まで突き抜けてしまい、光電変換装置を形成した時に光入射側透明電極層21の無い部分では発電せず、前記光電変換装置の特性が低下する。したがって、エッチング起点71である凹部の深さ寸法を該凹部の開口径の寸法の1.1〜10倍とすることにより、第2のエッチング工程において、凹部の開口径の寸法が再現よく1μm以上となる。   When etching is performed using an alkaline solution, the opening diameter of the formed recess tends to be small, unlike when etching is performed using an acidic solution. Therefore, the opening diameter of the recess in the surface uneven structure 61 is preferably 50 nm to 500 nm, and the depth to the bottom of the recess at this time is preferably 100 nm to 1 μm. Moreover, it is preferable that the depth dimension of the recessed part which is the etching starting point 71 becomes a dimension 1.1 to 10 times the opening diameter of this recessed part. When the depth dimension of the recess that is the etching starting point 71 is smaller than 1.1 times the dimension of the opening diameter of the recess, in the second etching step, the dimension of the opening diameter of the recess is the depth of the recess. It is difficult to have an opening diameter of 1 μm or more because it is less than 1 time the size. Further, when the depth dimension of the concave portion as the etching starting point 71 is larger than 10 times the opening diameter of the concave portion, the etching starting point 71 of the light incident side transparent electrode layer 21 is determined in the second etching step. When the photoelectric conversion device is formed, power is not generated in the portion where the light incident side transparent electrode layer 21 is not formed and the characteristics of the photoelectric conversion device are deteriorated. Therefore, by setting the depth dimension of the concave portion, which is the etching starting point 71, to 1.1 to 10 times the opening diameter dimension of the concave portion, the dimension of the concave opening diameter is 1 μm or more with good reproducibility in the second etching step. It becomes.

エッチング起点71のできる密度や形状は、光入射側透明電極層21の製膜条件とエッチング条件とにより左右される。光入射側透明電極層21は、エッチング起点71が1mm内に1×10〜1×10個の割合で形成されるような膜となるような製膜条件で形成されることが好ましい。エッチング起点71が1mm内に1×10個より少ない場合は、第2のエッチング工程において、1μm以上の開口径を有する凹凸が十分に形成されず、近赤外光の光散乱効果が十分に得られない。エッチング起点71が1mm内に1×10個より多い場合は、エッチング起点71同士の距離が1μm以下となり、第2のエッチング工程において、1μm以上の開口径を得ることができない。例えば光入射側透明電極層21が、酸化亜鉛膜(ZnO)、インジウムおよびガリウムをドープした酸化亜鉛膜(In−Ga−ZnO)、インジウムをドープした酸化亜鉛膜(In−ZnO)または透明導電膜(ITO)である場合は、酸化亜鉛膜の成膜温度条件および前記酸化亜鉛膜にドープする不純物の添加量条件の少なくとも一方を調整することにより、エッチング起点71が上記の条件で形成されるような膜を形成することができる。 The density and shape of the etching starting point 71 depend on the film forming conditions and the etching conditions of the light incident side transparent electrode layer 21. The light incident side transparent electrode layer 21 is preferably formed under film forming conditions such that the etching starting point 71 is a film formed at a rate of 1 × 10 3 to 1 × 10 6 within 1 mm 2 . . When the etching starting point 71 is less than 1 × 10 3 in 1 mm 2 , unevenness having an opening diameter of 1 μm or more is not sufficiently formed in the second etching step, and the light scattering effect of near infrared light is sufficient. I can't get it. When the etching starting points 71 are more than 1 × 10 6 in 1 mm 2 , the distance between the etching starting points 71 is 1 μm or less, and an opening diameter of 1 μm or more cannot be obtained in the second etching step. For example, the light incident side transparent electrode layer 21 may be a zinc oxide film (ZnO), a zinc oxide film doped with indium and gallium (In—Ga—ZnO), a zinc oxide film doped with indium (In—ZnO), or a transparent conductive film. In the case of (ITO), the etching starting point 71 is formed under the above conditions by adjusting at least one of the deposition temperature condition of the zinc oxide film and the addition amount condition of the impurity doped into the zinc oxide film. A simple film can be formed.

アルカリ性溶液によるエッチングにより光入射側透明電極層21の表面に表面凹凸構造61およびエッチング起点71を形成した後に、第2のエッチング工程を実施する(図2−1(c)、ステップS130)。第2のエッチング工程では、酸性溶液を用いたエッチングによりエッチング起点71を中心として表面凹凸構造61の凹部の開口径を増大させる。第2のエッチング工程でのエッチングに用いる酸性溶液としては、例えば塩酸水溶液、硝酸水溶液、硫酸水溶液、酢酸水溶液などが好ましい。   After the surface concavo-convex structure 61 and the etching starting point 71 are formed on the surface of the light incident side transparent electrode layer 21 by etching with an alkaline solution, a second etching process is performed (FIG. 2-1 (c), step S130). In the second etching step, the opening diameter of the concave portion of the surface concavo-convex structure 61 is increased around the etching starting point 71 by etching using an acidic solution. As the acidic solution used for etching in the second etching step, for example, an aqueous hydrochloric acid solution, an aqueous nitric acid solution, an aqueous sulfuric acid solution, an aqueous acetic acid solution, and the like are preferable.

酸性溶液を使用してエッチングを行う場合は、アルカリ性溶液を使用してエッチングを行う場合と異なり、形成された凹部の開口径が大きくなる傾向がある。このため、最終的な表面凹凸構造62の凹部の開口径は、例えば100nm〜10μmが好ましく、特に1μm〜10μmがより好ましい。このときの凹部の底部までの深さは100nm〜1μmが好ましい。また、凹部の深さ寸法が、凹部の開口径の寸法の0.1〜1倍であることがさらに好ましい。凹部の深さ寸法が、凹部の開口径の寸法の1倍より大である場合には、1μm以上の開口径を得ることが難しい。また、凹部の深さ寸法が、凹部の開口径の寸法の0.1倍より小である場合には、光の散乱効果を十分に得ることが難しいが、酸性溶液を使用してさらにエッチングすることで、凹部の深さ寸法を、凹部の開口径の0.1〜1倍にすることができる。したがって、凹部の深さ寸法を、凹部の開口径の0.1〜1倍とすることにより、1μm以上の開口径を得ることができ、近赤外光の光散乱効果が増加する。   When etching is performed using an acidic solution, unlike the case where etching is performed using an alkaline solution, the opening diameter of the formed recess tends to be large. For this reason, the opening diameter of the concave portion of the final surface uneven structure 62 is preferably, for example, 100 nm to 10 μm, and more preferably 1 μm to 10 μm. In this case, the depth to the bottom of the recess is preferably 100 nm to 1 μm. Further, it is more preferable that the depth dimension of the recess is 0.1 to 1 times the dimension of the opening diameter of the recess. When the depth dimension of the recess is larger than one time the opening diameter of the recess, it is difficult to obtain an opening diameter of 1 μm or more. Further, when the depth dimension of the recess is smaller than 0.1 times the opening diameter of the recess, it is difficult to obtain a sufficient light scattering effect, but etching is further performed using an acidic solution. Thereby, the depth dimension of a recessed part can be 0.1 to 1 time the opening diameter of a recessed part. Therefore, by setting the depth dimension of the recess to 0.1 to 1 times the opening diameter of the recess, an opening diameter of 1 μm or more can be obtained, and the light scattering effect of near infrared light is increased.

また、酸性溶液によるエッチングの前後において光入射側透明電極層21のアニールを行ってもよい。アニールを行うことで、光入射側透明電極層21の結晶粒径や結晶配向性を変化させることができ、エッチングレートの調整を行うことができる。例えば、材料に酸化亜鉛を使用し、スパッタリング法を用いて基板温度200度で製膜された光入射側透明電極層21の場合は、酸性溶液によるエッチングの前にアニールを施さないとエッチングレートは20nm/秒である。一方、同光入射側透明電極層21において、酸性溶液によるエッチングの前に400度で1時間のアニールを施すとエッチングレートが10nm/秒以下に低下する。また、酸性溶液によるエッチングの後に光入射側透明電極層21のアニールを行うことにより、光入射側透明電極層21の結晶性を向上させ、可視光から近赤外光の光透過率を増加させることができる。   Further, the light incident side transparent electrode layer 21 may be annealed before and after the etching with the acidic solution. By performing the annealing, the crystal grain size and crystal orientation of the light incident side transparent electrode layer 21 can be changed, and the etching rate can be adjusted. For example, in the case of the light incident side transparent electrode layer 21 using zinc oxide as a material and formed at a substrate temperature of 200 ° C. using a sputtering method, the etching rate is as long as annealing is not performed before etching with an acidic solution. 20 nm / second. On the other hand, if the light incident side transparent electrode layer 21 is annealed at 400 degrees for 1 hour before etching with the acidic solution, the etching rate is reduced to 10 nm / second or less. Also, annealing of the light incident side transparent electrode layer 21 is performed after etching with an acidic solution, thereby improving the crystallinity of the light incident side transparent electrode layer 21 and increasing the light transmittance from visible light to near infrared light. be able to.

上述したように、実施の形態1においては、第1のエッチング工程においてアルカリ性エッチング溶液を用いて光入射側透明電極層21の膜面に、垂直方向に深い凹部(エッチング起点71)を形成する。そして、第2のエッチング工程において酸性エッチング溶液を用いて光入射側透明電極層21の膜面をエッチングして、この深い凹部(エッチング起点71)の開口径を大きく広げる。このような処理を行うことにより、良好な光閉じ込め効果を有する光入射側透明電極層21が形成された光電変換装置用基板を、簡便な処理により形成することができる。そして、上記の処理により開口径が1μm以上の凹部を形成できるため、特に可視光〜赤外光領域の光を良好に散乱させることができる光電変換装置用基板を、簡便な処理により形成することができる。   As described above, in the first embodiment, in the first etching step, a deep recess (etching origin 71) is formed in the vertical direction on the film surface of the light incident side transparent electrode layer 21 using an alkaline etching solution. Then, in the second etching step, the film surface of the light incident side transparent electrode layer 21 is etched using an acidic etching solution, so that the opening diameter of the deep recess (etching starting point 71) is greatly widened. By performing such a process, the substrate for a photoelectric conversion device on which the light incident side transparent electrode layer 21 having a good light confinement effect is formed can be formed by a simple process. And since the recessed part whose opening diameter is 1 micrometer or more can be formed by said process, especially the board | substrate for photoelectric conversion apparatuses which can scatter the light of visible light-infrared light region favorably is formed by simple process. Can do.

次に、この光電変換装置用基板を使用した実施の形態1にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法を説明する。まず、光電変換装置用基板の光入射側透明電極層21上に、薄膜シリコン系光電変換ユニット3を例えばCVD法により形成する(図2−1(d)、ステップS140)。薄膜シリコン系光電変換ユニット3としては、例えば光入射側透明電極層21側から順にp型の水素化微結晶シリコン(μc−Si:H)層、i型の水素化微結晶シリコン(μc−Si:H)層、n型の水素化微結晶シリコン(μc−Si:H)層を順次積層形成する。薄膜シリコン系光電変換ユニット3の表面形状は、光入射側透明電極層21の表面形状である凹凸形状を反映した形状とされる。   Next, a manufacturing method of the silicon-based thin film photoelectric conversion device according to the first embodiment using the substrate for the photoelectric conversion device will be described. First, the thin-film silicon-based photoelectric conversion unit 3 is formed on the light incident side transparent electrode layer 21 of the photoelectric conversion device substrate by, for example, a CVD method (FIG. 2-1 (d), step S140). As the thin film silicon-based photoelectric conversion unit 3, for example, a p-type hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si: H) layer, an i-type hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si) in this order from the light incident side transparent electrode layer 21 side. : H) layer and n-type hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si: H) layer are sequentially stacked. The surface shape of the thin-film silicon-based photoelectric conversion unit 3 is a shape that reflects the uneven shape that is the surface shape of the light incident side transparent electrode layer 21.

次に、薄膜シリコン系光電変換ユニット3上に光反射側透明電極層41を公知の方法で形成する(図2−2(e)、ステップS150)。例えば、薄膜シリコン系光電変換ユニット3上に酸化亜鉛(ZnO)膜からなる光反射側透明電極層41をスパッタリング法により形成する。また、成膜方法として、CVD法などの他の成膜方法を用いてもよい。   Next, the light reflection side transparent electrode layer 41 is formed on the thin film silicon photoelectric conversion unit 3 by a known method (FIG. 2-2 (e), step S150). For example, the light reflection side transparent electrode layer 41 made of a zinc oxide (ZnO) film is formed on the thin film silicon photoelectric conversion unit 3 by a sputtering method. Further, as a film formation method, another film formation method such as a CVD method may be used.

続いて、光反射側透明電極層41上に光反射側金属電極層51を公知の方法で形成する(図2−2(f)、ステップS160)。例えば、光反射側透明電極層41上に高反射率を有する銀(Ag)膜からなる光反射側金属電極層51をスパッタリング法により形成する。以上の処理により、図1に示す実施の形態1にかかるシリコン系薄膜光電変換装置が得られる。   Subsequently, the light reflection side metal electrode layer 51 is formed on the light reflection side transparent electrode layer 41 by a known method (FIG. 2-2 (f), step S160). For example, the light reflection side metal electrode layer 51 made of a silver (Ag) film having a high reflectance is formed on the light reflection side transparent electrode layer 41 by a sputtering method. With the above processing, the silicon-based thin film photoelectric conversion device according to the first embodiment shown in FIG. 1 is obtained.

上述したように、実施の形態1においては、最初にアルカリ性エッチング溶液を用いて光入射側透明電極層21の膜面に、垂直方向に深い凹部(エッチング起点71)を形成する。そして、酸性エッチング溶液を用いて光入射側透明電極層21の膜面をエッチングして、この深い凹部(エッチング起点71)の開口径を大きく広げる。このような処理を行うことにより、良好な光閉じ込め効果を有するテクスチャ構造を備えた光入射側透明電極層21が形成された光電変換装置用基板を、簡便な処理により安価に形成することができる。そして、上記の処理により開口径が1μm以上の凹部を形成できるため、特に可視光〜赤外光領域の光を良好に散乱させることができる光電変換装置用基板を、簡便な処理により形成することができる。   As described above, in the first embodiment, first, a deep recess (etching start point 71) is formed in the vertical direction on the film surface of the light incident side transparent electrode layer 21 using an alkaline etching solution. Then, the film surface of the light incident side transparent electrode layer 21 is etched using an acidic etching solution to greatly widen the opening diameter of the deep recess (etching starting point 71). By performing such a process, a substrate for a photoelectric conversion device on which the light incident side transparent electrode layer 21 having a texture structure having a good light confinement effect is formed can be formed at a low cost by a simple process. . And since the recessed part whose opening diameter is 1 micrometer or more can be formed by said process, especially the board | substrate for photoelectric conversion apparatuses which can scatter the light of visible light-infrared light region favorably is formed by simple process. Can do.

そして、この光電変換装置用基板を用いてシリコン系薄膜光電変換装置を作製するため、可視光〜赤外光領域の光を良好に散乱させることができ、全波長領域において良好な光閉じ込め効果が得られ、高い光電変換効率を有する光電変換装置を得ることができる。   And since a silicon-based thin film photoelectric conversion device is produced using this substrate for a photoelectric conversion device, light in the visible light to infrared light region can be scattered well, and a good light confinement effect can be obtained in all wavelength regions. Thus, a photoelectric conversion device having high photoelectric conversion efficiency can be obtained.

実施の形態2.
図4は、本発明の実施の形態2にかかる光電変換装置であるシリコン系薄膜光電変換装置の概略構成を示す図である。実施の形態2にかかるシリコン系薄膜光電変換装置は、基板12上に、光反射側透明電極層42Aと、光反射側金属電極層52と、光反射側透明電極層42Bと、薄膜シリコン系光電変換ユニット3と、光入射側透明電極層22と、グリッド電極84とが順次積層された構造を有する。このシリコン系薄膜光電変換装置に対しては、実施の形態1の場合と異なり、光電変換される光Lは光入射側透明電極層22側から入射される。なお、実施の形態1にかかるシリコン系薄膜光電変換装置と同じ部材については、図1と同じ符号を付すことで詳細な説明は省略する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of a silicon-based thin film photoelectric conversion device which is a photoelectric conversion device according to the second embodiment of the present invention. The silicon-based thin film photoelectric conversion device according to the second embodiment includes a light reflecting side transparent electrode layer 42A, a light reflecting side metal electrode layer 52, a light reflecting side transparent electrode layer 42B, and a thin film silicon based photoelectric device on a substrate 12. The conversion unit 3, the light incident side transparent electrode layer 22, and the grid electrode 84 are sequentially stacked. Unlike the case of the first embodiment, photoelectric conversion light L is incident on the silicon-based thin film photoelectric conversion device from the light incident side transparent electrode layer 22 side. In addition, about the same member as the silicon type thin film photoelectric conversion apparatus concerning Embodiment 1, detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol as FIG.

基板12は、光の反射側に位置するため透明性を有する必要は特に無く、ガラス、有機フィルム、セラミックスなどの他、ステンレスなどの金属材料を使うこともできる。基板12上には光反射側透明電極層42Aが形成される。このため、基板12の融点は、光反射側透明電極層42Aの透明導電膜の製膜温度より高いことが好ましい。   Since the substrate 12 is located on the light reflection side, it is not particularly necessary to have transparency, and a metal material such as stainless steel can be used in addition to glass, an organic film, ceramics, and the like. A light reflection side transparent electrode layer 42 </ b> A is formed on the substrate 12. For this reason, it is preferable that the melting point of the substrate 12 is higher than the film forming temperature of the transparent conductive film of the light reflecting side transparent electrode layer 42A.

光反射側透明電極層42Aは、透光性を有する導電性材料により構成され、例えば酸化亜鉛(ZnO)により構成されることが好ましい。また、抵抗率を下げる目的で、酸化亜鉛(ZnO)にアルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)等のドープ材料を混ぜたアルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)、ガリウムドープ酸化亜鉛(GZO)を利用してもよい。また、インジウムおよびガリウムをドープした酸化亜鉛(In−Ga−ZnO)、インジウムをドープした酸化亜鉛(In−ZnO)または透明導電膜(ITO)を用いてもよい。光反射側透明電極層42Aは、真空蒸着法、CVD法またはスパッタリング法などの公知の方法によって基板12上に形成される。   The light reflection side transparent electrode layer 42A is made of a light-transmitting conductive material, and is preferably made of, for example, zinc oxide (ZnO). In addition, for the purpose of reducing resistivity, aluminum doped zinc oxide (AZO) and gallium doped zinc oxide (GZO) in which a doping material such as aluminum (Al) and gallium (Ga) is mixed with zinc oxide (ZnO) are used. Also good. Alternatively, zinc oxide doped with indium and gallium (In—Ga—ZnO), zinc oxide doped with indium (In—ZnO), or a transparent conductive film (ITO) may be used. The light reflecting side transparent electrode layer 42A is formed on the substrate 12 by a known method such as a vacuum deposition method, a CVD method, or a sputtering method.

また、光反射側透明電極層42Aにおける光入射側の表面、すなわち光反射側金属電極層52との接合面には、テクスチャ構造と呼ばれる凹凸形状が形成されている。このテクスチャ構造を有することにより、良好な光閉じ込め効果を得ることができる。   In addition, a concavo-convex shape called a texture structure is formed on the light incident side surface of the light reflecting side transparent electrode layer 42 </ b> A, that is, the joint surface with the light reflecting side metal electrode layer 52. By having this texture structure, a good light confinement effect can be obtained.

基板12上に形成される光反射側透明電極層42Aの膜厚は、例えば100nm〜10μmが好ましく、特に1μm〜10μmがより好ましい。光反射側透明電極層42Aの膜厚が100nmより薄い場合は、光反射側透明電極層42Aの表面凹凸構造による光閉じ込め効果が不十分となる。また、光反射側透明電極層42Aの膜厚が10μmより厚い場合は、光反射側透明電極層42Aと基板12との膜応力差が大きくなり、光反射側透明電極層42Aが剥離するか、または光反射側透明電極層42Aに微細なクラックが入ってしまう。   The film thickness of the light reflection side transparent electrode layer 42A formed on the substrate 12 is preferably, for example, 100 nm to 10 μm, and more preferably 1 μm to 10 μm. When the film thickness of the light reflection side transparent electrode layer 42A is thinner than 100 nm, the light confinement effect by the surface uneven structure of the light reflection side transparent electrode layer 42A becomes insufficient. Further, when the film thickness of the light reflection side transparent electrode layer 42A is thicker than 10 μm, the difference in film stress between the light reflection side transparent electrode layer 42A and the substrate 12 increases, and the light reflection side transparent electrode layer 42A peels off, Or a fine crack will enter into the light reflection side transparent electrode layer 42A.

光反射側金属電極層52は、実施の形態1における光反射側金属電極層51と同じ役割を持つ。すなわち、光反射側金属電極層52は、光電変換された電流を取り出す役割を持つ他に、薄膜シリコン系光電変換ユニット3に吸収されずに通過してきた光を反射させる役割を持つ。光反射側金属電極層52の材料としては、光反射側金属電極層51と同様に銀(Ag)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)などが挙げられる。その中でも、電気特性や光反射特性の点から銀(Ag)が特に好ましい。このような光反射側金属電極層52は、公知の方法によって形成されるが、蒸着法またはスパッタリング法が好ましい。   The light reflection side metal electrode layer 52 has the same role as the light reflection side metal electrode layer 51 in the first embodiment. That is, the light reflection side metal electrode layer 52 has a role of reflecting light that has passed through the thin film silicon photoelectric conversion unit 3 in addition to the role of taking out the photoelectrically converted current. Examples of the material of the light reflection side metal electrode layer 52 include silver (Ag), titanium (Ti), aluminum (Al), molybdenum (Mo) and the like, similar to the light reflection side metal electrode layer 51. Among these, silver (Ag) is particularly preferable from the viewpoint of electrical characteristics and light reflection characteristics. Such a light reflection side metal electrode layer 52 is formed by a known method, but a vapor deposition method or a sputtering method is preferable.

光反射側透明電極層42Bは、実施の形態1における光反射側透明電極層41と同じ役割を持つ。すなわち、光反射側透明電極層42Bは、薄膜シリコン系光電変換ユニット3の直下に形成され、薄膜シリコン系光電変換ユニット3と光反射側金属電極層52とを電気的に接続する。光反射側透明電極層42Bの材料としては、ZnO、SnOおよびITOが好ましい。このような光反射側透明電極層42Bは、CVD法、蒸着法またはスパッタリング法等の公知の方法によって形成される。 The light reflection side transparent electrode layer 42B has the same role as the light reflection side transparent electrode layer 41 in the first embodiment. That is, the light reflection side transparent electrode layer 42 </ b> B is formed immediately below the thin film silicon photoelectric conversion unit 3, and electrically connects the thin film silicon photoelectric conversion unit 3 and the light reflection side metal electrode layer 52. As a material of the light reflection side transparent electrode layer 42B, ZnO, SnO 2 and ITO are preferable. Such a light reflection side transparent electrode layer 42B is formed by a known method such as a CVD method, a vapor deposition method or a sputtering method.

光入射側透明電極層22は、薄膜シリコン系光電変換ユニット3の直上に形成され、薄膜シリコン系光電変換ユニット3とグリッド電極84とを電気的に接続する。光入射側透明電極層22の材料としては、酸化錫(SnO)および透明導電膜(ITO)が好ましい。光入射側透明電極層22では、入射した光が薄膜シリコン系光電変換ユニット3に入射する前に通過する。このため、可視光や近赤外光領域における光透過率が高いほど光電変換装置の特性、特に電流値が増加する。 The light incident side transparent electrode layer 22 is formed immediately above the thin film silicon photoelectric conversion unit 3 and electrically connects the thin film silicon photoelectric conversion unit 3 and the grid electrode 84. As a material of the light incident side transparent electrode layer 22, tin oxide (SnO 2 ) and a transparent conductive film (ITO) are preferable. In the light incident side transparent electrode layer 22, the incident light passes before entering the thin film silicon-based photoelectric conversion unit 3. For this reason, the higher the light transmittance in the visible light or near-infrared light region, the more the characteristics of the photoelectric conversion device, particularly the current value.

グリッド電極84は、光電変換された電流を取り出す役割を持つ。グリッド電極84の材料としては、銀(Ag)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)などが挙げられる。グリッド電極84は、電流を取り出すことを主目的として設けられ、光反射性を有する必要が無い。このため、グリッド電極84の材料としては、上記の中でも、アルミニウム(Al)またはオーミック性を考慮してチタン(Ti)とアルミニウム(Al)との積層構造体が好ましい。   The grid electrode 84 has a role of taking out a photoelectrically converted current. Examples of the material of the grid electrode 84 include silver (Ag), titanium (Ti), aluminum (Al), and molybdenum (Mo). The grid electrode 84 is provided mainly for taking out current and does not need to have light reflectivity. For this reason, the material of the grid electrode 84 is preferably aluminum (Al) or a laminated structure of titanium (Ti) and aluminum (Al) in consideration of ohmic properties.

つぎに、実施の形態2にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法を図5−1および図5−2を参照して説明する。図5−1および図5−2は、実施の形態2にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法を模式的に示す断面図である。まず、基板12上に光反射側透明電極層42Aを有する光電変換装置用基板の製造方法を説明する。まず、ガラス、有機フィルム、セラミックス、ステンレスなどからなる基板12上に、例えば酸化亜鉛(ZnO)からなる光反射側透明電極層42Aを真空蒸着、CVDまたはスパッタリング法などの公知の方法によって形成する(図5−1(a))。   Next, a method for manufacturing the silicon-based thin film photoelectric conversion device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views schematically illustrating a method for manufacturing the silicon-based thin film photoelectric conversion device according to the second embodiment. First, a method for manufacturing a photoelectric conversion device substrate having the light reflection side transparent electrode layer 42A on the substrate 12 will be described. First, a light reflection side transparent electrode layer 42A made of, for example, zinc oxide (ZnO) is formed on a substrate 12 made of glass, organic film, ceramics, stainless steel or the like by a known method such as vacuum deposition, CVD, or sputtering (see FIG. Fig. 5-1 (a)).

光反射側透明電極層42Aを製膜した後に、第1のエッチング工程を実施する(図5−1(b))。第1のエッチング工程では、アルカリ性溶液を用いたエッチングにより光反射側透明電極層42Aの表面に凹凸形状を形成して、表面凹凸構造61を形成する。このエッチングにより形成された凹凸形状の凹部の中には、他の多くの凹部に比べて底部までの深さが深く、かつ、表面側の開口径に対する底部までの深さのアスペクト比が極端に大きい凹部がまばらに存在する。後述するように、後の工程において、この深い凹部の開口径を広げるようにエッチングを行う。したがって、以下ではこの深い凹部を、エッチング起点71と呼ぶことにする。   After forming the light reflection side transparent electrode layer 42A, the first etching step is performed (FIG. 5-1 (b)). In the first etching step, a concavo-convex shape is formed on the surface of the light reflection side transparent electrode layer 42A by etching using an alkaline solution to form a surface concavo-convex structure 61. Among the concave and convex portions formed by this etching, the depth to the bottom is deeper than many other concave portions, and the aspect ratio of the depth to the bottom with respect to the opening diameter on the surface side is extremely large. Large depressions are sparsely present. As will be described later, in a later step, etching is performed so as to widen the opening diameter of the deep recess. Therefore, hereinafter, this deep recess is referred to as an etching starting point 71.

第1のエッチング工程でのエッチングに用いるアルカリ性溶液としては、例えば水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カルシウム水溶液、水酸化バリウム水溶液などが好ましい。   As the alkaline solution used for etching in the first etching step, for example, potassium hydroxide aqueous solution, sodium hydroxide aqueous solution, calcium hydroxide aqueous solution, barium hydroxide aqueous solution and the like are preferable.

また、アルカリ性溶液によるエッチングの前後において、光反射側透明電極層42Aのアニールを行ってもよい。アニールを行うことで、光反射側透明電極層42Aの結晶粒径や結晶配向性を変化させることができ、エッチングレートの調整を行うことができる。また、エッチングの方法としては、例えば浸液法やシャワーノズルによるスプレー法が挙げられるが、これに限らない。   Further, the light reflecting side transparent electrode layer 42A may be annealed before and after etching with an alkaline solution. By performing the annealing, the crystal grain size and crystal orientation of the light reflecting side transparent electrode layer 42A can be changed, and the etching rate can be adjusted. Further, examples of the etching method include an immersion method and a spray method using a shower nozzle, but are not limited thereto.

アルカリ性溶液を使用してエッチングを行う場合は、酸性溶液を使用してエッチングを行う場合と異なり、形成された凹部の開口径が小さくなる傾向がある。このため、表面凹凸構造61における凹部の開口径は50nm〜500nmが好ましく、このときの凹部の底部までの深さは100nm〜1μmが好ましい。また、エッチング起点71である凹部の深さは、該凹部の開口径の1.1〜10倍の寸法となることが好ましい。   When etching is performed using an alkaline solution, the opening diameter of the formed recess tends to be small, unlike when etching is performed using an acidic solution. Therefore, the opening diameter of the recess in the surface uneven structure 61 is preferably 50 nm to 500 nm, and the depth to the bottom of the recess at this time is preferably 100 nm to 1 μm. Moreover, it is preferable that the depth of the recessed part which is the etching starting point 71 becomes a dimension 1.1 to 10 times the opening diameter of this recessed part.

エッチング起点71のできる密度や形状は、光反射側透明電極層42Aの製膜条件とエッチング条件とにより左右される。光反射側透明電極層42Aは、エッチング起点71が1mm内に10〜10個の割合で形成されるような膜となるような製膜条件で形成されることが好ましい。 The density and shape of the etching starting point 71 depend on the film forming conditions and the etching conditions of the light reflection side transparent electrode layer 42A. The light reflection side transparent electrode layer 42A is preferably formed under film forming conditions such that the etching starting point 71 is a film formed at a rate of 10 3 to 10 6 in 1 mm 2 .

アルカリ性溶液によるエッチングにより光反射側透明電極層42Aの表面に表面凹凸構造61およびエッチング起点71を形成した後に、第2のエッチング工程を実施する(図5−1(c))。第2のエッチング工程では、酸性溶液を用いたエッチングによりエッチング起点71を中心として表面凹凸構造61の凹部の開口径を増大させる。第2のエッチング工程でのエッチングに用いる酸性溶液としては、例えば塩酸水溶液、硝酸水溶液、硫酸水溶液、酢酸水溶液などが好ましい。   After the surface concavo-convex structure 61 and the etching starting point 71 are formed on the surface of the light reflecting transparent electrode layer 42A by etching with an alkaline solution, a second etching step is performed (FIG. 5-1 (c)). In the second etching step, the opening diameter of the concave portion of the surface concavo-convex structure 61 is increased around the etching starting point 71 by etching using an acidic solution. As the acidic solution used for etching in the second etching step, for example, an aqueous hydrochloric acid solution, an aqueous nitric acid solution, an aqueous sulfuric acid solution, an aqueous acetic acid solution, and the like are preferable.

酸性溶液を使用してエッチングを行う場合は、アルカリ性溶液を使用してエッチングを行う場合と異なり、形成された凹部の開口径が大きくなる傾向がある。このため、最終的な表面凹凸構造62の凹部の開口径は、例えば100nm〜10μmが好ましく、特に1μm〜10μmがより好ましい。このときの凹部の底部までの深さは100nm〜1μmが好ましい。また、凹部の深さ寸法が、凹部の開口径の0.1〜1倍であることがさらに好ましい。   When etching is performed using an acidic solution, unlike the case where etching is performed using an alkaline solution, the opening diameter of the formed recess tends to be large. For this reason, the opening diameter of the concave portion of the final surface uneven structure 62 is preferably, for example, 100 nm to 10 μm, and more preferably 1 μm to 10 μm. In this case, the depth to the bottom of the recess is preferably 100 nm to 1 μm. Moreover, it is more preferable that the depth dimension of the recess is 0.1 to 1 times the opening diameter of the recess.

また、酸性溶液によるエッチングの前後において光反射側透明電極層42Aのアニールを行ってもよい。アニールを行うことで、光反射側透明電極層42Aの結晶粒径や結晶配向性を変化させることができ、エッチングレートの調整を行うことができる。   Further, the light reflecting transparent electrode layer 42A may be annealed before and after etching with an acidic solution. By performing the annealing, the crystal grain size and crystal orientation of the light reflecting side transparent electrode layer 42A can be changed, and the etching rate can be adjusted.

さらに、実施の形態2の場合は、光反射側透明電極層42Aには、薄膜シリコン系光電変換ユニット3で光電変換された電流を取り出す機能を持たせる必要が無い。このため、酸性溶液によるエッチングで光反射側透明電極層42Aにピンホールなどが生じても問題が無く、実施の形態1の場合に比べてウェットエッチングの制御が容易であるという利点がある。   Furthermore, in the case of Embodiment 2, it is not necessary for the light reflection side transparent electrode layer 42A to have a function of taking out the current photoelectrically converted by the thin film silicon photoelectric conversion unit 3. For this reason, there is no problem even if a pinhole or the like occurs in the light reflection side transparent electrode layer 42A by etching with an acidic solution, and there is an advantage that control of wet etching is easier than in the case of the first embodiment.

上述したように、実施の形態2においては、最初にアルカリ性エッチング溶液を用いて光反射側透明電極層42Aに、垂直方向に深い凹部(エッチング起点71)を形成する。そして、酸性エッチング溶液を用いて光反射側透明電極層42Aの膜面をエッチングして、この深い凹部(エッチング起点71)の開口径を大きく広げる。このような処理を行うことにより、良好な光閉じ込め効果を有する光反射側透明電極層42Aが形成された光電変換装置用基板を、簡便な処理により形成することができる。そして、上記の処理により開口径が1μm以上の凹部を形成できるため、特に可視光〜赤外光領域の光を良好に散乱させることができる光電変換装置用基板を、簡便な処理により形成することができる。   As described above, in the second embodiment, first, a deep recess (etching starting point 71) is formed in the vertical direction in the light reflection side transparent electrode layer 42A using an alkaline etching solution. Then, the film surface of the light reflection side transparent electrode layer 42A is etched using an acidic etching solution to greatly widen the opening diameter of the deep recess (etching starting point 71). By performing such a process, the substrate for a photoelectric conversion device on which the light reflection side transparent electrode layer 42A having a good light confinement effect is formed can be formed by a simple process. And since the recessed part whose opening diameter is 1 micrometer or more can be formed by said process, especially the board | substrate for photoelectric conversion apparatuses which can scatter the light of visible light-infrared light region favorably is formed by simple process. Can do.

次に、この光電変換装置用基板を使用した実施の形態2にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法を説明する。まず、光電変換装置用基板の光反射側透明電極層42A上に、光反射側金属電極層52を公知の方法で形成する(図5−1(d))。例えば、光反射側透明電極層42A上に高反射率を有する銀(Ag)膜からなる光反射側金属電極層52をスパッタリング法により形成する。光反射側金属電極層52の表面形状は、光反射側透明電極層42Aの表面形状である凹凸形状を反映した形状とされる。   Next, a manufacturing method of the silicon-based thin film photoelectric conversion device according to the second embodiment using this photoelectric conversion device substrate will be described. First, the light reflection side metal electrode layer 52 is formed by a known method on the light reflection side transparent electrode layer 42A of the substrate for a photoelectric conversion device (FIG. 5-1 (d)). For example, the light reflection side metal electrode layer 52 made of a silver (Ag) film having a high reflectance is formed on the light reflection side transparent electrode layer 42A by a sputtering method. The surface shape of the light reflection side metal electrode layer 52 is a shape reflecting the uneven shape which is the surface shape of the light reflection side transparent electrode layer 42A.

次に、光反射側金属電極層52上に光反射側透明電極層42Bを公知の方法で形成する(図5−1(d))。例えば、光反射側金属電極層52上に酸化亜鉛(ZnO)膜からなる光反射側透明電極層42Bをスパッタリング法により形成する。また、成膜方法として、CVD法などの他の成膜方法を用いてもよい。光反射側透明電極層42Bの表面形状は、光反射側金属電極層52の表面形状である凹凸形状を反映した形状とされる。   Next, the light reflection side transparent electrode layer 42B is formed on the light reflection side metal electrode layer 52 by a known method (FIG. 5-1 (d)). For example, the light reflection side transparent electrode layer 42B made of a zinc oxide (ZnO) film is formed on the light reflection side metal electrode layer 52 by a sputtering method. Further, as a film formation method, another film formation method such as a CVD method may be used. The surface shape of the light reflection side transparent electrode layer 42 </ b> B is a shape reflecting the uneven shape that is the surface shape of the light reflection side metal electrode layer 52.

次に、光反射側透明電極層42B上に薄膜シリコン系光電変換ユニット3を例えばCVD法により形成する(図5−2(e))。薄膜シリコン系光電変換ユニット3としては、例えば光反射側透明電極層42B側から順にp型の水素化微結晶シリコン(μc−Si:H)層、i型の水素化微結晶シリコン(μc−Si:H)層、n型の水素化微結晶シリコン(μc−Si:H)層を順次積層形成する。薄膜シリコン系光電変換ユニット3の表面形状は、光反射側透明電極層42Bの表面形状である凹凸形状を反映した形状とされる。   Next, the thin film silicon-based photoelectric conversion unit 3 is formed on the light reflection side transparent electrode layer 42B by, for example, the CVD method (FIG. 5-2 (e)). As the thin film silicon-based photoelectric conversion unit 3, for example, a p-type hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si: H) layer, an i-type hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si) in order from the light reflection side transparent electrode layer 42B side. : H) layer and n-type hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si: H) layer are sequentially stacked. The surface shape of the thin-film silicon-based photoelectric conversion unit 3 is a shape that reflects the uneven shape that is the surface shape of the light reflection side transparent electrode layer 42B.

次に、薄膜シリコン系光電変換ユニット3上に光入射側透明電極層22を公知の方法で形成する(図5−2(f))。例えば、薄膜シリコン系光電変換ユニット3上に酸化錫(SnO)膜からなる光入射側透明電極層22をスパッタリング法により形成する。また、成膜方法として、CVD法などの他の成膜方法を用いてもよい。 Next, the light incident side transparent electrode layer 22 is formed on the thin film silicon photoelectric conversion unit 3 by a known method (FIG. 5-2 (f)). For example, the light incident side transparent electrode layer 22 made of a tin oxide (SnO 2 ) film is formed on the thin film silicon-based photoelectric conversion unit 3 by a sputtering method. Further, as a film formation method, another film formation method such as a CVD method may be used.

そして、光入射側透明電極層22の一部上に公知の方法でグリッド電極84を形成する(図5(f))。例えば光入射側透明電極層22の一部上にアルミニウム(Al)からなるライン状のグリッド電極84をスパッタリング法により形成する。以上の処理により、図4に示す実施の形態2にかかるシリコン系薄膜光電変換装置が得られる。   Then, the grid electrode 84 is formed on a part of the light incident side transparent electrode layer 22 by a known method (FIG. 5F). For example, a line-shaped grid electrode 84 made of aluminum (Al) is formed on a part of the light incident side transparent electrode layer 22 by a sputtering method. With the above processing, the silicon-based thin film photoelectric conversion device according to the second embodiment shown in FIG. 4 is obtained.

上述したように、実施の形態2においては、第1のエッチング工程においてアルカリ性エッチング溶液を用いて光反射側透明電極層42Aの膜面に、垂直方向に深い凹部(エッチング起点71)を形成する。そして、第2のエッチング工程において酸性エッチング溶液を用いて光反射側透明電極層42Aの膜面をエッチングして、この深い凹部(エッチング起点71)の開口径を大きく広げる。このような処理を行うことにより、良好な光閉じ込め効果を有するテクスチャ構造を備えた光反射側透明電極層42Aが形成された光電変換装置用基板を、簡便な処理により安価に形成することができる。そして、上記の処理により開口径が1μm以上の凹部を形成できるため、特に可視光〜赤外光領域の光を良好に散乱させることができる光電変換装置用基板を、簡便な処理により形成することができる。   As described above, in the second embodiment, in the first etching process, an alkaline etching solution is used to form a deep recess (etching starting point 71) in the vertical direction on the film surface of the light reflection side transparent electrode layer 42A. Then, in the second etching step, the film surface of the light reflection side transparent electrode layer 42A is etched using an acidic etching solution, and the opening diameter of the deep concave portion (etching starting point 71) is greatly widened. By performing such a process, the substrate for a photoelectric conversion device on which the light reflection side transparent electrode layer 42A having a texture structure having a good light confinement effect is formed can be formed at a low cost by a simple process. . And since the recessed part whose opening diameter is 1 micrometer or more can be formed by said process, especially the board | substrate for photoelectric conversion apparatuses which can scatter the light of visible light-infrared light region favorably is formed by simple process. Can do.

そして、この光電変換装置用基板を用いてシリコン系薄膜光電変換装置を作製するため、可視光〜赤外光領域の光を良好に散乱させることができ、全波長領域において良好な光閉じ込め効果が得られ、高い光電変換効率を有する光電変換装置を得ることができる。   And since a silicon-based thin film photoelectric conversion device is produced using this substrate for a photoelectric conversion device, light in the visible light to infrared light region can be scattered well, and a good light confinement effect can be obtained in all wavelength regions. Thus, a photoelectric conversion device having high photoelectric conversion efficiency can be obtained.

実施例
次に、実施例を用いて本発明について具体的に説明する。まず、実施の形態1で説明したシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法により実施例にかかる光電変換装置用基板を作製し、これを用いてシリコン系薄膜光電変換装置を作製した。また、比較対象として、第1エッチング工程および第2エッチング工程で使用するエッチング溶液およびエッチング時間を変えたこと以外は実施例と同様の条件で比較例1および比較例2にかかる光電変換装置用基板を作製し、これを用いてシリコン系薄膜光電変換装置を作製した。実施例および比較例にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の作製におけるエッチング溶液の条件を表1に、エッチング時間の条件を表2に示す。
EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described using examples. First, a substrate for a photoelectric conversion device according to an example was manufactured by the method for manufacturing a silicon-based thin film photoelectric conversion device described in Embodiment 1, and a silicon-based thin film photoelectric conversion device was manufactured using the substrate. Moreover, as a comparative object, the substrates for photoelectric conversion devices according to Comparative Example 1 and Comparative Example 2 under the same conditions as in Examples except that the etching solution and etching time used in the first etching process and the second etching process were changed. And a silicon-based thin film photoelectric conversion device was manufactured using this. Table 1 shows etching solution conditions and Table 2 shows etching time conditions in the production of silicon-based thin film photoelectric conversion devices according to Examples and Comparative Examples.

なお、実施の形態1、比較例1および比較例2においては、光入射側透明電極層21の材料に全てアルミニウム(Al)をドープした酸化亜鉛(ZnO)を使用した。また、エッチング溶液としては、第1エッチング工程では水酸化カリウム水溶液(KOH)を使用し、および第2エッチング工程では塩酸(HCl)を使用した。また、エッチング温度は全て25度で行い、エッチング方法は浸液法を使用した。   In Embodiment 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, zinc oxide (ZnO) doped with aluminum (Al) was used as the material for the light incident side transparent electrode layer 21. As the etching solution, an aqueous potassium hydroxide solution (KOH) was used in the first etching step, and hydrochloric acid (HCl) was used in the second etching step. All etching temperatures were 25 degrees, and an immersion method was used as an etching method.

図6は、比較例1にかかる光入射側透明電極層23のエッチングの様子を模式的に示す断面図である。比較例1のシリコン系薄膜光電変換装置の製造においては、基板11上に光入射側透明電極層23を製膜した後に(図6(a))、表1および表2に示した条件で第1のエッチング工程を実施した(図6(b))。比較例1の第1のエッチング工程では、実施例の場合と同様の形状の表面凹凸構造81が形成された。この場合も、凹凸形状の凹部の中には、他の多くの凹部に比べて底部までの深さが深く、かつ、表面側の開口径に対する底部までの深さのアスペクト比が極端に大きい凹部がまばらに存在する。ここではこの深い凹部を、エッチング起点82と呼ぶ。   FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing how the light incident side transparent electrode layer 23 according to Comparative Example 1 is etched. In the manufacture of the silicon-based thin film photoelectric conversion device of Comparative Example 1, after the light incident side transparent electrode layer 23 was formed on the substrate 11 (FIG. 6A), the conditions shown in Tables 1 and 2 were used. 1 was performed (FIG. 6B). In the first etching process of Comparative Example 1, a surface uneven structure 81 having the same shape as that of the example was formed. Also in this case, the concave-convex concave portion has a deeper depth to the bottom than many other concave portions and an extremely large aspect ratio of the depth to the bottom with respect to the opening diameter on the surface side. Exist sparsely. Here, this deep recess is referred to as an etching starting point 82.

次に、表1および表2に示した条件で第2のエッチング工程を実施した(図6(c))。比較例1の第2のエッチング工程では、エッチング起点71およびその他の凹部の深さは深くなった表面凹凸構造83が形成されたが、エッチング起点82を中心とした表面凹凸構造81の凹部の開口径の増大は生じなかった。すなわち、実施例と同様の表面凹凸形状は形成されなかった。実施例にかかる光入射側透明電極層をエッチング処理した後の表面状態を示す走査型電子顕微鏡写真を図8に示す。図8は、エッチング処理した後の実施例にかかる光入射側透明電極層の表面状態を示す走査型電子顕微鏡写真である。また、比較例1にかかる光入射側透明電極層をエッチング処理した後の表面状態を示す走査型電子顕微鏡写真を図9(a)に示す。図9(a)は、エッチング処理した後の比較例1にかかる光入射側透明電極層の表面状態を示す走査型電子顕微鏡写真である。   Next, the second etching process was performed under the conditions shown in Table 1 and Table 2 (FIG. 6C). In the second etching process of Comparative Example 1, the surface uneven structure 83 in which the depths of the etching start point 71 and other recesses are deep is formed. However, the recesses of the surface uneven structure 81 centering on the etching start point 82 are opened. No increase in caliber occurred. That is, the surface uneven | corrugated shape similar to an Example was not formed. The scanning electron micrograph which shows the surface state after etching the light incident side transparent electrode layer concerning an Example is shown in FIG. FIG. 8 is a scanning electron micrograph showing the surface state of the light incident side transparent electrode layer according to the example after the etching process. Moreover, the scanning electron micrograph which shows the surface state after etching the light incident side transparent electrode layer concerning the comparative example 1 is shown to Fig.9 (a). FIG. 9A is a scanning electron micrograph showing the surface state of the light incident side transparent electrode layer according to Comparative Example 1 after the etching process.

図7は、比較例2にかかる光入射側透明電極層24のエッチングの様子を模式的に示す断面図である。比較例2のシリコン系薄膜光電変換装置の製造においては、基板11上に光入射側透明電極層24を製膜した後に(図7(a))、表1および表2に示した条件で第1のエッチング工程を実施した(図7(b))。比較例2の第1のエッチング工程では、実施例の場合と異なる形状の表面凹凸構造91が形成された。この場合は、光入射側透明電極層24の表面に、略同等の開口径及び深さを有する凹部が均等に形成され、これらの凹部がエッチング起点92とされる。   FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing how the light incident side transparent electrode layer 24 according to Comparative Example 2 is etched. In the manufacture of the silicon-based thin film photoelectric conversion device of Comparative Example 2, after the light incident side transparent electrode layer 24 was formed on the substrate 11 (FIG. 7A), the conditions shown in Tables 1 and 2 were used. 1 was performed (FIG. 7B). In the first etching process of Comparative Example 2, a surface uneven structure 91 having a shape different from that of the example was formed. In this case, concave portions having substantially the same opening diameter and depth are formed uniformly on the surface of the light incident side transparent electrode layer 24, and these concave portions serve as etching starting points 92.

次に、表1および表2に示した条件で第2のエッチング工程を実施した(図7(c))。比較例2の第2のエッチング工程では、第1のエッチング工程で形成された凹部の表面にこれよりも微細な凹部が形成されるとともに、凹部の高さが低くなった表面凹凸構造93が形成された。すなわち、実施例と同様の表面凹凸形状は形成されなかった。比較例2にかかる光入射側透明電極層24をエッチング処理した後の表面状態を示す走査型電子顕微鏡写真を図9(b)に示す。図9(b)は、エッチング処理した後の比較例2にかかる光入射側透明電極層の表面状態を示す走査型電子顕微鏡写真である。   Next, the second etching process was performed under the conditions shown in Table 1 and Table 2 (FIG. 7C). In the second etching step of Comparative Example 2, a concave portion that is finer than this is formed on the surface of the concave portion formed in the first etching step, and the surface uneven structure 93 in which the height of the concave portion is reduced is formed. It was done. That is, the surface uneven | corrugated shape similar to an Example was not formed. A scanning electron micrograph showing the surface state after etching the light incident side transparent electrode layer 24 according to Comparative Example 2 is shown in FIG. FIG. 9B is a scanning electron micrograph showing the surface state of the light incident side transparent electrode layer according to Comparative Example 2 after the etching process.

実施例、比較例1および比較例2において光電変換装置用基板を作製した時点での、波長800nmの光に対する光入射側透明電極層21のヘイズ率を測定した。その結果を表3に示す。ヘイズ率とは入射した光のうち何%が散乱しているかを示す指標でありへイズ率が高いほど光閉じ込めの効果が高く、光電変換装置にした時の短絡電流密度が増加する。   The haze ratio of the light incident side transparent electrode layer 21 with respect to light having a wavelength of 800 nm was measured at the time when the substrates for photoelectric conversion devices were produced in Examples, Comparative Examples 1 and 2. The results are shown in Table 3. The haze ratio is an index indicating how much of the incident light is scattered. The higher the haze ratio, the higher the effect of light confinement, and the short circuit current density when the photoelectric conversion device is made increases.

表3から分かるように、第1エッチングでのエッチングにアルカリ性溶液を使用し、第2エッチングでのエッチングに酸性溶液を使用した実施例にかかる光電変換装置用基板の光入射側透明電極層21のヘイズ率が最も光閉じ込めの効果が高い。一方、第1エッチングおよび第2エッチングともにアルカリ性溶液を使用した比較例1にかかる光電変換装置用基板の光入射側透明電極層23のヘイズ率は、実施例に比べて大きく減少している。また、第1エッチングおよび第2エッチングともに酸性溶液を使用した比較例2にかかる光電変換装置用基板の光入射側透明電極層24のヘイズ率は、比較例1よりは大きいが、実施例と比較して大きく減少している。   As can be seen from Table 3, the light incident side transparent electrode layer 21 of the substrate for a photoelectric conversion device according to the example using an alkaline solution for etching in the first etching and an acidic solution for etching in the second etching was used. The haze ratio has the highest light confinement effect. On the other hand, the haze ratio of the light incident side transparent electrode layer 23 of the photoelectric conversion device substrate according to Comparative Example 1 using the alkaline solution for both the first etching and the second etching is greatly reduced as compared with the example. Moreover, although the haze rate of the light-incidence side transparent electrode layer 24 of the substrate for photoelectric conversion devices according to the comparative example 2 using the acidic solution for both the first etching and the second etching is larger than that of the comparative example 1, it is compared with the examples. It has decreased greatly.

実施例において製造した光電変換装置用基板の光入射側透明電極層21のヘイズ率を図10に示す。図10は、実施例にかかる光電変換装置用基板の光入射側透明電極層21のヘイズ率を示す特性図である。また、比較例1において製造した光電変換装置用基板の光入射側透明電極層23のヘイズ率を図11に、比較例2において製造した光電変換装置用基板の光入射側透明電極層24のヘイズ率を図12に示す。図11は、比較例1にかかる光電変換装置用基板の光入射側透明電極層23のヘイズ率を示す特性図である。図12は、比較例2にかかる光電変換装置用基板の光入射側透明電極層24のヘイズ率を示す特性図である。   FIG. 10 shows the haze ratio of the light incident side transparent electrode layer 21 of the photoelectric conversion device substrate manufactured in the example. FIG. 10 is a characteristic diagram showing the haze ratio of the light incident side transparent electrode layer 21 of the photoelectric conversion device substrate according to the example. Further, the haze ratio of the light incident side transparent electrode layer 23 of the photoelectric conversion device substrate manufactured in Comparative Example 1 is shown in FIG. 11, and the haze ratio of the light incident side transparent electrode layer 24 of the photoelectric conversion device substrate manufactured in Comparative Example 2 is shown in FIG. The rate is shown in FIG. FIG. 11 is a characteristic diagram showing the haze ratio of the light incident side transparent electrode layer 23 of the photoelectric conversion device substrate according to Comparative Example 1. 12 is a characteristic diagram showing the haze ratio of the light incident side transparent electrode layer 24 of the photoelectric conversion device substrate according to Comparative Example 2. FIG.

実施例の第1エッチングにおいては、光入射側透明電極層21の表面にエッチング起点71および表面凹凸構造61が形成され、波長400nm〜800nmの光が散乱される。この場合のヘイズ率は、図10のヘイズ率測定値101のようになる。そして、第2エッチングにおいては、エッチング起点71を中心に凹部の開口径が大きくなる。この場合のへイズ率は、図10のヘイズ率測定値102のようになる。   In the first etching of the embodiment, the etching starting point 71 and the surface uneven structure 61 are formed on the surface of the light incident side transparent electrode layer 21, and light having a wavelength of 400 nm to 800 nm is scattered. In this case, the haze ratio is the measured haze ratio value 101 in FIG. In the second etching, the opening diameter of the concave portion increases with the etching starting point 71 as the center. The haze rate in this case is as shown by the measured haze rate 102 in FIG.

比較例1の第1エッチングにおいては、エッチング条件が実施例と同じであるので、光入射側透明電極層23の表面に実施例の場合と同様の表面凹凸構造81およびエッチング起点82が形成され、波長400nm〜800nmの光が散乱される。この場合のヘイズ率は、図11のヘイズ率測定値103のようになる。そして、第2エッチングにおいては、エッチング起点82がさらに膜面に垂直にエッチングされるため、凹部の深さはさらに深くなるが凹部の開口径が大きくならない。このため、波長400nm〜800nmの光のみが散乱され、この場合のへイズ率は図11のヘイズ率測定値104のようになる。   In the first etching of Comparative Example 1, since the etching conditions are the same as in the example, the surface uneven structure 81 and the etching starting point 82 similar to those in the example are formed on the surface of the light incident side transparent electrode layer 23, Light having a wavelength of 400 nm to 800 nm is scattered. The haze rate in this case is as shown in the measured haze rate value 103 in FIG. In the second etching, since the etching starting point 82 is further etched perpendicularly to the film surface, the depth of the recess is further increased, but the opening diameter of the recess is not increased. For this reason, only light with a wavelength of 400 nm to 800 nm is scattered, and the haze ratio in this case is like the measured haze ratio 104 in FIG.

比較例2の第1エッチングにおいては、光入射側透明電極層24上に表面凹凸構造91およびエッチング起点92が形成される。比較例2の第1エッチングは、酸性のエッチング溶液を使用しているのでアルカリ性のエッチング溶液に比べて凹部の開口径が大きくなり、波長400nm〜1200nmの光が散乱される。この場合のヘイズ率は、図12のヘイズ率測定値105のようになる。そして、第2エッチングにおいては、エッチング起点92がさらにエッチングされるが、酸性のエッチング溶液の濃度が薄くなり、第1エッチングよりも細かな凹凸形状が形成されるため、波長400〜800nmの光散乱は強まるが、波長800〜1200nmの光散乱は弱まり、この場合のへイズ率は図12のヘイズ率測定値106のようになる。   In the first etching of Comparative Example 2, the surface uneven structure 91 and the etching starting point 92 are formed on the light incident side transparent electrode layer 24. In the first etching of Comparative Example 2, since an acidic etching solution is used, the opening diameter of the recesses is larger than that of the alkaline etching solution, and light having a wavelength of 400 nm to 1200 nm is scattered. The haze ratio in this case is as shown in the measured haze ratio 105 of FIG. In the second etching, the etching starting point 92 is further etched, but the concentration of the acidic etching solution is reduced, and a finer uneven shape is formed than in the first etching, so that light scattering with a wavelength of 400 to 800 nm is performed. However, the light scattering at a wavelength of 800 to 1200 nm is weakened, and the haze ratio in this case is the measured haze ratio 106 of FIG.

これらのことより、実施例にかかる光電変換装置用基板の光入射側透明電極層21では、全波長領域において良好な光閉じ込め効果が得られることが分かる。   From these facts, it is understood that the light incident side transparent electrode layer 21 of the photoelectric conversion device substrate according to the example can obtain a good light confinement effect in the entire wavelength region.

次に、実施例、比較例1および比較例2にかかる光電変換装置用基板の光入射側透明電極層21、23、24の上に薄膜シリコン系光電変換ユニット3、光反射側透明電極層41および光反射側金属電極層51を順次積層してシリコン系薄膜光電変換装置を作製した。表4に、実施例、比較例1および比較例2にかかるシリコン系薄膜光電変換装置における製膜条件を示す。   Next, the thin-film silicon-based photoelectric conversion unit 3 and the light reflection side transparent electrode layer 41 are formed on the light incident side transparent electrode layers 21, 23, and 24 of the photoelectric conversion device substrate according to the example, the comparative example 1 and the comparative example 2. Then, the silicon-based thin film photoelectric conversion device was manufactured by sequentially laminating the light reflection side metal electrode layer 51. Table 4 shows the film forming conditions in the silicon-based thin film photoelectric conversion devices according to the example, the comparative example 1, and the comparative example 2.

このようにして作製した実施例、比較例1および比較例2にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の短絡電流密度の規格値を表5に示す。ここで規格値とは、実施例にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の短絡電流密度のことであり、前記実施例の短絡電流密度を1として計算している。また、それぞれのシリコン系薄膜光電変換装置の量子効率を図13に示す。図13は、実施例、比較例1および比較例2にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の量子効率を示す特性図である。図13では、実施例にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の量子効率測定値107、比較例1にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の量子効率測定値108、比較例2にかかるシリコン系薄膜光電変換装置の量子効率測定値109を示している。   Table 5 shows standard values of the short-circuit current density of the silicon-based thin film photoelectric conversion devices according to Examples, Comparative Examples 1 and 2 manufactured as described above. Here, the standard value is the short-circuit current density of the silicon-based thin film photoelectric conversion device according to the example, and the short-circuit current density of the example is calculated as 1. The quantum efficiency of each silicon-based thin film photoelectric conversion device is shown in FIG. FIG. 13 is a characteristic diagram showing the quantum efficiency of the silicon-based thin film photoelectric conversion devices according to the example, the comparative example 1, and the comparative example 2. In FIG. 13, the quantum efficiency measurement value 107 of the silicon-based thin film photoelectric conversion device according to the example, the quantum efficiency measurement value 108 of the silicon-based thin film photoelectric conversion device according to Comparative Example 1, and the silicon-based thin film photoelectric conversion device according to Comparative Example 2 The measured quantum efficiency values 109 are shown.

表5および図13に示されるように、比較例1および比較例2に比べて、実施例のシリコン系薄膜光電変換装置は高い短絡電流密度を示している。したがって、実施例にかかるシリコン系薄膜光電変換装置では、全波長領域において良好な光閉じ込め効果が得られ、高い光電変換効率を有する光電変換装置が実現されている。   As shown in Table 5 and FIG. 13, compared to Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the silicon-based thin film photoelectric conversion device of the example shows a higher short-circuit current density. Therefore, in the silicon-based thin film photoelectric conversion device according to the example, a good light confinement effect is obtained in all wavelength regions, and a photoelectric conversion device having high photoelectric conversion efficiency is realized.

以上のように、本発明にかかる光電変換装置を実現可能な光電変換装置用基板の製造方法および光電変換装置の製造方法は、全波長領域において良好な光閉じ込め効果が得られ、高い光電変換効率を有する光電変換装置の実現に有用である。   As described above, the method for manufacturing a substrate for a photoelectric conversion device and the method for manufacturing a photoelectric conversion device capable of realizing the photoelectric conversion device according to the present invention can obtain a good light confinement effect in all wavelength regions, and have high photoelectric conversion efficiency. It is useful for realizing a photoelectric conversion device having

3 薄膜シリコン系光電変換ユニット
11 基板
12 基板
21 光入射側透明電極層
22 光入射側透明電極層
23 光入射側透明電極層
24 光入射側透明電極層
41 光反射側透明電極層
42A 光反射側透明電極層
42B 光反射側透明電極層
51 光反射側金属電極層
52 光反射側金属電極層
61 表面凹凸構造
62 表面凹凸構造
71 エッチング起点
81 表面凹凸構造
82 エッチング起点
84 グリッド電極
91 表面凹凸構造
92 エッチング起点
101 ヘイズ率測定値
102 ヘイズ率測定値
103 ヘイズ率測定値
104 ヘイズ率測定値
105 ヘイズ率測定値
106 ヘイズ率測定値
107 量子効率測定値
108 量子効率測定値
109 量子効率測定値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Thin film silicon type photoelectric conversion unit 11 Substrate 12 Substrate 21 Light incident side transparent electrode layer 22 Light incident side transparent electrode layer 23 Light incident side transparent electrode layer 24 Light incident side transparent electrode layer 41 Light reflecting side transparent electrode layer 42A Light reflecting side Transparent electrode layer 42B Light reflection side transparent electrode layer 51 Light reflection side metal electrode layer 52 Light reflection side metal electrode layer 61 Surface uneven structure 62 Surface uneven structure 71 Etching start point 81 Surface uneven structure 82 Etching start point 84 Grid electrode 91 Surface uneven structure 92 Etching start point 101 Haze rate measured value 102 Haze rate measured value 103 Haze rate measured value 104 Haze rate measured value 105 Haze rate measured value 106 Haze rate measured value 107 Quantum efficiency measured value 108 Quantum efficiency measured value 109 Quantum efficiency measured value

Claims (9)

導電性材料からなり表面に凹凸形状を有する電極層を基板上に備える光電変換装置用基板の製造方法であって、
前記基板上に導電性材料膜を成膜して前記電極層を形成する第1工程と、
前記基板上に形成した電極層に対してアルカリ性エッチング溶液を用いてエッチングを行うことにより、開口径寸法よりも深さ寸法が大きい複数の第1凹部を前記電極層の表面に対して形成する第2工程と、
前記第1凹部を形成した前記電極層に対して酸性エッチング溶液を用いてエッチングを行うことにより、前記第1凹部の開口径を大きく広げて第2凹部を前記電極層の表面に形成する第3工程と、
を含むことを特徴とする光電変換装置用基板の製造方法。
A method for producing a substrate for a photoelectric conversion device comprising an electrode layer made of a conductive material and having an uneven shape on the surface thereof,
A first step of forming a conductive material film on the substrate to form the electrode layer;
Etching the electrode layer formed on the substrate with an alkaline etching solution to form a plurality of first recesses having a depth dimension larger than the opening diameter dimension on the surface of the electrode layer. Two steps,
Etching is performed using an acidic etching solution on the electrode layer in which the first recess is formed, so that the opening diameter of the first recess is greatly widened to form a second recess on the surface of the electrode layer. Process,
The manufacturing method of the board | substrate for photoelectric conversion apparatuses characterized by including.
前記第1工程では、前記第2工程において前記第1凹部が1mm内に1×10〜1×10個の割合で形成される成膜条件で前記導電性材料膜を成膜すること、
を特徴とする請求項1に記載の光電変換装置用基板の製造方法。
In the first step, the conductive material film is formed under a film forming condition in which the first recess is formed in a ratio of 1 × 10 3 to 1 × 10 6 in 1 mm 2 in the second step. ,
The method for producing a substrate for a photoelectric conversion device according to claim 1.
前記導電性材料膜が、酸化亜鉛膜、インジウムおよびガリウムをドープした酸化亜鉛膜、インジウムをドープした酸化亜鉛膜または透明導電膜であり、
前記第1工程では、前記酸化亜鉛膜の成膜温度条件および前記酸化亜鉛膜にドープする不純物の添加量条件の少なくとも一方を調整すること、
を特徴とする請求項1または2に記載の光電変換装置用基板の製造方法。
The conductive material film is a zinc oxide film, a zinc oxide film doped with indium and gallium, a zinc oxide film doped with indium or a transparent conductive film,
In the first step, adjusting at least one of a film formation temperature condition of the zinc oxide film and an addition amount condition of impurities doped into the zinc oxide film;
The method for producing a substrate for a photoelectric conversion device according to claim 1, wherein:
前記第1凹部の深さ寸法が前記第1凹部の開口径の1.1〜10倍であり、
前記第2凹部の深さ寸法が前記第2凹部の開口径の0.1〜1倍であること、
を特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の光電変換装置用基板の製造方法。
The depth dimension of the first recess is 1.1 to 10 times the opening diameter of the first recess;
The depth dimension of the second recess is 0.1 to 1 times the opening diameter of the second recess;
The manufacturing method of the board | substrate for photoelectric conversion apparatuses as described in any one of Claims 1-3 characterized by these.
前記第1工程と前記第2工程との間に、前記電極層に対してアニール処理を行う工程を含むこと、
を特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の光電変換装置用基板の製造方法。
Including a step of annealing the electrode layer between the first step and the second step;
The manufacturing method of the board | substrate for photoelectric conversion apparatuses as described in any one of Claims 1-4 characterized by these.
前記第2工程と前記第3工程との間に、前記電極層に対してアニール処理を行う工程を含むこと、
を特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の光電変換装置用基板の製造方法。
Including a step of annealing the electrode layer between the second step and the third step;
The manufacturing method of the board | substrate for photoelectric conversion apparatuses as described in any one of Claims 1-5 characterized by these.
前記第2工程の後に、前記電極層に対してアニール処理を行う工程を含むこと、
を特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の光電変換装置用基板の製造方法。
Including a step of performing an annealing process on the electrode layer after the second step;
The method for producing a substrate for a photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 6.
前記電極層が透光性を有すること、
を特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の光電変換装置用基板の製造方法。
The electrode layer has translucency,
The method for producing a substrate for a photoelectric conversion device according to claim 1, wherein:
請求項1〜8のいずれか1つに記載の方法で前記光電変換装置用基板を形成する工程と、
前記光電変換装置用基板の前記電極層上に光電変換を行う半導体層を含む光電変換ユニットを形成する工程と、
前記光電変換ユニット上に前記電極層と対を成す他の電極層を形成する電極層形成工程と、
を含むこと、
を特徴とする光電変換装置の製造方法。
Forming the photoelectric conversion device substrate by the method according to claim 1;
Forming a photoelectric conversion unit including a semiconductor layer that performs photoelectric conversion on the electrode layer of the substrate for the photoelectric conversion device;
An electrode layer forming step of forming another electrode layer paired with the electrode layer on the photoelectric conversion unit;
Including
A method of manufacturing a photoelectric conversion device characterized by the above.
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